Titel: | Hyperbolischer Manometer zur Regulirung der Sicherheits-Federventile für Locomotiven, der belasteten Ventile für stationäre Dampfmaschinen etc.; von M. A. Delaveleye. |
Fundstelle: | Band 93, Jahrgang 1844, Nr. XLIX., S. 171 |
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XLIX.
Hyperbolischer Manometer zur Regulirung der
Sicherheits-Federventile fuͤr Locomotiven, der belasteten Ventile
fuͤr stationaͤre Dampfmaschinen etc.; von M. A. Delaveleye.
Auszug aus dem Bulletin du Musée de l'industrie, 1843, 3e
livr.
Mit Abbildungen auf Tab.
III.
Delaveleye's hyperbolischer Manometer.
In meiner Abhandlung über die Theorie der Manometer mit comprimirter Luft bin ich zu
dem Schlüsse gelangt, daß derjenige Manometer, dem ich den Namen hyperbolischer Manometer gegeben habe, für die Anwendung
am geeignetsten erscheint. Dieser Manometer besizt die Eigenschaft, für die
verschiedenen zu messenden Pressionen sehr deutliche und unter sich gleiche
Eintheilungen zu geben. Da es die Commission des Musée
de l'industrie zu Brüssel für nüzlich erachtete, diese neuen Principien in
Anwendung zu bringen, so wurde ein Probe-Manometer angefertigt, um mit
demselben die nach dem neuen Princip zu construirenden Manometer einzutheilen. Ich
machte mich an diese Arbeit, deren Resultate ich hier mittheile.
Zuerst mußte ein Apparat angefertigt werden, mit dessen Hülfe man Manometer von
beliebiger Form mit Präcision eintheilen konnte. Dieser Apparat ist in Fig. 37 und
40
abgebildet. Er besteht:
1) aus einer hydraulischen Presse A mit vollem Kolben. Da
dieser Theil nichts neues darbietet, so will ich auf dessen Beschreibung nicht näher
eingehen;
2) aus einer an beiden Enden gut verschlossenen Röhre B
aus rothem Kupfer, auf welche der hydraulische Druk von der Pumpe aus vermittelst
der dünnen Röhre b übertragen wird. Die Röhre B ist mit zwölf kleinen Hähnen c versehen, durch deren Oeffnung oder Verschließung man in den Stand
gesezt ist, den Druk andern Apparaten mitzutheilen, oder von denselben abzusperren.
Eine kleine mit einem Hahn versehene Röhre a leitet das
Wasser nach Beendigung der Versuche in das Reservoir D
zurük. Dieser ganze Apparat ruht auf einer hölzernen Bank, an die sogar das
Reservoir D befestigt ist, so daß das Ganze einen
tragbaren Apparat bildet. Er wurde mit der größten Sorgfalt in den Werkstätten der
HHrn. Derosne, Cail und Comp.
angefertigt und einem Druke von 25 Atmosphären ausgesezt, ohne daß die geringste
Entweichung durch die zahlreichen Fugen stattgefunden hätte. An den einen der Hähne
ist eine kleine Röhre d geschraubt, welche nach einem
Manometer mit freiem Luftzutritt geht; diese Röhre ist spiralförmig gewunden, um ihr
die nöthige Elasticität zu ertheilen, damit sich die Stöße, welche der Apparat etwa
erleiden könnte, dem Manometer nicht mittheilen.
3) Den dritten Theil des Apparates bildet ein Manometer mit freiem Luftzutritt.
Dieser besteht aus einem gußeisernen Gefäß C mit einem
fest aufgeschraubten Dekel. Durch eine an diesem Dekel angebrachte Stopfbüchse tritt
eine gläserne Röhre, die sich bis in das in dem Gefäß enthaltene Queksilber hinab
erstrekt. Der Dekel besizt außerdem noch eine andere, durch eine kleine Platte
verschließbare Oeffnung, um das Innere des Gefäßes untersuchen und Queksilber
zugießen oder herausnehmen zu können, ohne den großen Dekel abschrauben zu müssen.
An diese kleine Platte ist jene spiralförmig gewundene Röhre befestigt, welche das
Manometergefäß mit der Compressionsröhre B in Verbindung
sezt. Inwendig ist das Gefäß C, um es gegen Oxydation zu
schüzen, mit Gummilak überzogen, den man durch Erwärmung des Gefäßes schmelzen
ließ.
Wenn das Queksilber in einem metallenen Gefäß einem hohen Druke ausgesezt wird, so
kommt es öfters vor, daß es sich durch sehr feine, dem Wasser und Dampfe
unzugängliche Oeffnungen Bahn bricht; um diesem Uebelstande vorzubeugen, reicht es
nicht immer hin, dem Metalle eine bedeutende Dike zu geben; allein man erreicht
diesen Zwek, indem man das Gefäß mit feinem Bleiweiß, das mit Oehl angerieben ist,
füllt, und dann einem mehrere Stunden anhaltenden sehr starken inneren Druke
aussezt. Man schafft alsdann das Bleiweiß heraus, von dem ein Theil in die Poren des
Metalls eingedrungen ist und dieselben dem Queksilber unzugänglich gemacht hat. Erst
nach dieser Operation ist der oben erwähnte Gummiüberzug herzustellen. Auf jeden
Fall ist es rathsam, sich zu vergewissern, ob das Gefäß vollkommen dicht ist, ehe
man zur Aufstellung des Manometers schreitet, und dahin gelangt man ganz leicht,
indem man das mit Queksilber angefüllte Gefäß einem Druke aussezt, welcher
denjenigen übersteigt, von dem man in der Folge Gebrauch machen will.
Der Manometer selbst besteht aus mehreren übereinandergestellten zwei Meter langen
Glasröhren E. Die Art und Weise, wie diese Röhren mit
einander verbunden sind, ist in Fig. 38 in größerem
Maaßstabe und zwar im verticalen Durchschnitte dargestellt. Jede Fuge wird zunächst
mit einem ledernen Streifen bedekt, den man mit einem sehr feinen Faden umwikelt;
diese Hülle wird mit einem auf beiden Seiten mit Leinwand überzogenen Kautschukbande, und
dieses mit sehr feinem Eisendraht umwikelt; ein kupfernes Röhrenstük bedekt alsdann
das Ganze. An beiden Röhrenenden befinden sich Stopfbüchsen, die durch Schrauben mit
einander vereinigt sind; der Raum zwischen dem Kautschuk und der Röhre ist mit Werg
und mennigrothem Mastix gefüllt und das Ganze durch die Schlußstüke der Stopfbüchse
gut zusammengepreßt. Diese Fuge ist gegen das Queksilber vollkommen
undurchdringlich, so weit sich dieses aus einem Druke von 23 Atmosphären, dem wir
dieselbe aussezten, schließen läßt. Die Leinwandbekleidung ist unerläßlich; denn
ohne dieselbe dringt der von dem Mastix nach Innen gepreßte Kautschuk in das Innere
der Röhren und verstopft dieselben; der Kautschuk aber würde ohne die metallische
Umhüllung in Folge des Drukes aufschwellen und zwischen den Drahtwindungen
plazen.
Die Manometersäule wird zwischen ein an die Mauer befestigtes Brett gestellt; auf dem
Brette ist die manometrische Eintheilung Verzeichnet. Jede Eintheilung mißt 0,76
Meter weniger der geringen Größe, um die das Queksilber in dem Gefäße sinkt uns die
sich leicht berechnen läßt. Um die Stelle des ersten Theilstriches genau zu
bezeichnen, bringt man einen kleinen Hülfsmanometer m
mit dem Apparat in Verbindung, dessen Gefäß von Glas ist, und dessen Zeiger n sich 0,76 Met. über dem Niveau befindet; indem man nun
mit Hülfe der Pumpe einen Druk ausübt, welcher das Queksilber bis zum Inder des
kleinen Manometers zu steigen nöthigt, erhält man auf dem großen genau den Punkt, wo
die erste Theilung zu markiren ist, von der aus die übrigen verzeichnet werden
sollen. Ist einmal der große Manometer eingetheilt, so schraubt man den
Hülfsmanometer, der von nun an überflüssig ist, los.
Wenn es sich nun darum handelt, einen Manometer von was immer für einer Form
einzutheilen, so befestigt man ihn so, wie er in M, Fig. 37, und
nach einem doppelt so großen Maaßstabe in Fig. 39 dargestellt ist,
an die Bank; dann sezt man ihn mit Hülfe einer kleinen, an einen der erwähnten Hähne
c zu schraubenden Röhre mit dem Reservoir B in Communication und übt mit Hülfe der hydraulischen
Presse A die verschiedenen Pressionen aus, welche auf
dem Probemanometer E verzeichnet sind, und sich auf dem
einzutheilenden Manometer M wiederholen, wo sie alsbald
verzeichnet werden. Auf diese Weise kann man so viele Manometer als vacante Hähne da
sind, auf einmal eintheilen.
Es ist klar, daß dieser Apparat für alle diejenigen Fälle dienen kann und diese sind
zahlreich, wo es nöthig ist, die ausgeübten Pressungen kennen zu lernen; er läßt
sich daher zur Regulirung der Sicherheits-Federventile für Locomotive, der belasteten
Ventile für stationäre Dampfmaschinen, so wie zur Bestimmung des Drukes, unter
welchem Gefäße bersten u.s.w., nüzlich verwenden.
Wir kommen nun zur Anfertigung der hyperbolischen Manometer. Das Wesentliche dieses
Instrumentes besteht in der Form der manometrischen Röhre. Um sie zu construiren,
müssen wir auf die Theorie, worauf sich ihre Construction gründet, zurükkommen.
Diese Manometer bestehen aus einer cylindrischen Basis, welche in einen Theil
übergeht, der mit einem abgestumpften Kegel Aehnlichkeit hat. In der Wirklichkeit
aber ist dieser Theil eine Umdrehungsfläche, welche durch einen Arm der
gleichseitigen Hyperbel erzeugt wird, indem dieser Arm sich um eine ihrer Asymptoten
dreht. Dieser mittlere Theil nun endigt sich in eine Kugel.
Man verfertigt sich zuerst einen geometrischen Riß der Röhre in natürlicher Größe.
Die Röhre selbst muß in einer Krystallschleiferei danach verfertigt werden. Die
Gleichung der Generatrix, welche zur Construction des mittleren Theils des
Manometers dient, ist
(n + 1) y
= a,
worin n die auf der Achse des Instrumentes zur
Bezeichnung des Drukes in Atmosphären genommenen Längen, y die den verschiedenen Längen von n
entsprechenden successiven Halbmesser der Röhre bezeichnet. Die Größe a ist willkürlich; je größer man sie annimmt, desto
gedrängter und je kleiner man sie annimmt, desto schlanker wird die Form des
Manometers ausfallen. Indem man der Reihe nach mehrere Hyperbeln construirt, wird
man bemerken, daß diejenigen Werthe von a, welche sich
1/2 nähern, dem Auge die angenehmsten Formen darbieten. Sezen wir daher a = 1/2 so geht obige Gleichung über in
(n + 1) y
= 1/2
Man kann nun Manometer construiren, indem man irgend eine beliebige Länge als
Einheit, d.h. als den zwischen den atmosphärischen Eintheilungen enthaltenen
regelmäßigen Raum annimmt. Sezt man also in obiger Gleichung der Reihe nach
n = 0
so erhält man
y = 0,500
n = 1
–
–
–
y = 0,250
n = 2
–
–
–
y = 0,167
n = 3
–
–
–
y = 1,125
n = 4
–
–
–
y = 0,100
n = 5
–
–
–
y = 0,089
n = 6
–
–
–
y = 0,071
n = 7
–
–
–
y = 0,062
u.s.w.
u.s.w.
Will man den Manometer auf 7 Atmosphären beschränken, so erhält man die Fig. 41
dargestellte Form. Der Halbmesser der Kugel, in die sich das Instrument endigt,
ergibt sich aus der Gleichung
Textabbildung Bd. 93, S. 175
Für a = 0,5 und n'' = 7 wird
r = 0,285.
Den cylindrischen Theil C, welcher die Basis des
Instrumentes bildet, findet man aus der Gleichung
C = n' (n' + 1).
worin n' die Anzahl Atmosphären
bezeichnet, die man in der Basis einschließen will. Für n' = 1/4 wird
C = 0,31.
Dieses ist die Länge der unter dem Punkte n' cylindrisch
bleibenden Abtheilung des Instrumentes, damit man weiß, wo der Nullpunkt hinkommen
soll.
Anstatt die Röhre am Punkte 0 endigen zu lassen, macht man den cylindrischen
Untertheil viel länger, um an diesem Theile des Instrumentes die von den
Glasarbeitern gemachten unvermeidlichen Fehler corrigiren zu können; man verlängert
den Untertheil z.B. bis nach X, ohne einen festen Punkt
zu bestimmen, indem man sich vorbehält, je nach den anderweitigen Correctionen, die
man für nöthig erachten sollte, einen größeren oder geringeren Theil abzuschneiden.
Auf diese Weise wird die Eintheilung des Rauminhaltes der manometrischen Röhre
bewerkstelligt. Man erhält einen Manometer von sehr guten Verhältnissen, wenn man
als Längeneinheit 4 bis 5 Centimeter annimmt. Wählen wir 4 Centimeter oder 40
Millimeter, indem wir alle vorhergehenden Zahlen mit 40 multipliciren, so erhalten
wir die in Fig.
41 markirten Zahlen.
Nachdem man sich den angegebenen Principien gemäß eine Schablone verfertigt hat,
empfiehlt man den Glasarbeitern die größte Genauigkeit. Dessenungeachtet wird die
Ausführung von dem Modell mehr oder weniger abweichen. Man muß sie also einer
Untersuchung unterwerfen, um die allzufehlerhaften auszuscheiden und diejenigen zu
corrigiren, welche sich den richtigen Dimensionen hinreichend nähern. Diese
Operation nimmt man mit Hülfe eines sehr einfachen Maaßes vor, das wir nun noch aus
der Theorie ableiten werden.
Die manometrische Röhre besteht, wie man sich erinnern wird, aus drei bestimmten
Räumen, nämlich dem sphärischen Raum A, äquivalent
demjenigen Raum, welchen die Atmosphären über n'' bis
ins Unendliche einnehmen würden, dem mittleren die Atmosphären von n' bis n'' enthaltenden Raum
B, endlich der cylindrischen Basis C
mit den Atmosphären von
0 bis n'. Bezeichnet also V
das ganze Volumen des Manometers von 0 an, so ist
1) V = A + B + C.
Die Größen A, B, C sind durch die Gleichungen
2) A + B = (A + B + C)/(n' + 1) und
3) A = (A + B + C)/(n'' + 1)
unter einander verbunden. Substituirt man die Werthe für B und C aus den Gleichungen
(2) und (3) in die Gleichung (1), so erhält man nach gehöriger Reduction
V = A (1 + n'').
Diese äußerst einfache Gleichung zeigt, daß der Rauminhalt des Manometers von 0 an
gleich seyn muß dem Rauminhalt der Kugel, multiplicirt mit der Anzahl der
Atmosphären + 1, die man auf dem Manometer verzeichnen will. Nachdem man also die
Quantität Queksilber, welche in die Kugel geht, abgewogen hat, wiegt man auch eine
Quantität n'' + 1 ab; indem man diese in den umgekehrten
Manometer eingießt, erhält man den Nullpunkt des Instrumentes. In dem von uns
gewählten Beispiele wünschen wir, daß der Manometer sieben Atmosphären anzeige;
deßwegen wiegen wir das in der Kugel enthaltene Queksilber ab, nehmen das 7 + 1 oder
8fache davon, und gießen es in den umgekehrten Manometer; der von dem Queksilber
angezeigte Punkt wird alsdann der Nullpunkt des Instrumentes seyn. An diesem Punkte
könnte man den untern Theil abschneiden, um einen Manometer für sieben Atmosphären
zu erhalten.
Wollte man die Eintheilung des Manometers mit Hülfe des Visirmaaßes (jaugeage) vornehmen, ehe man von dem Probemanometer
Gebrauch macht, so würde man sich der Gleichung
v = V/(n + 1)
bedienen, in welcher V das Volumen
des Manometers, und v das Volumen der Luft unter dem
Druke von n Atmosphären bezeichnet. Substituirt man für
V seinen Werth aus obiger Gleichung V = A (n'' + 1), so ergibt sich
v = A (n'' + 1)/(n + 1)
eine Gleichung, in welcher die Luftvolumina unter dem Druke
von n Atmosphären als eine Function des Rauminhaltes der
Kugel, den man durch das Visirmaaß kennt, dargestellt sind. Hält man daher den
Manometer in umgelehrter Lage, so wird es genügen, die den verschiedenen Werthen von n entsprechenden Gewichte zu kennen; man wird alsdann,
indem man diese Gewichte der Reihe nach in den Manometer einfüllt, die Volumina v durch die Punkte erhalten, wo die successiven Niveaux
stehen bleiben. In dem oben gewählten Beispiele ist angenommen, die Kugel fasse 85
Gramme Queksilber. Durch das 7 + 1 fache dieser Quantität, oder durch 680 Gramme
Queksilber erhält man den Nullpunkt des Manometers. Zur Bestimmung der
zwischenliegenden Theilungspunkte bedient man sich der lezten Gleichung, welche in
diesem Falle sich verwandelt in
v = (8 × 85)/(n + 1)
= 680 Gramme/(n + 1)
wobei man nur der Reihe nach n = 7
= 6 = 5 = 4 ... = 0 zu sezen braucht.
Für
n = 7
wird
v = 85
Unterschiede
n = 6
–
v = 97,1
12,1
n = 5
–
v = 113,3
16,2
n = 4
–
v = 136,0
22,7
n = 3
–
v = 170
34,0
n = 2
–
v = 226,7
56,7
n = 1
–
v = 340
113,3
n = 0
–
v = 680
340,0
Hält man die Kugel des Manometers nach Unten und gießt 85 Gramme Queksilber ein, so
wird dadurch die Kugel gefüllt. Fügt man 12,1 Gramme hinzu, so wird das
Queksilberniveau den Punkt angeben, wo der Theilstrich für sechs Atmosphären
hinkommt; fügt man 16,2 Gr. hinzu, so erhält man die Theilung für 5 Atmosphären;
eben so bestimmen 22,7 weitere Gramme Quelsilber den Theilstrich für vier
Atmosphären, und so gelangt man endlich zum Nullpunkt des Instrumentes, nachdem man
680 Gramme Quelsilber eingegossen hat. Man könnte demnach streng genommen den
Manometer mit Hülfe des Visirmaaßes eintheilen, ohne zu dem Probemanometer die
Zuflucht zu nehmen; es ist inzwischen weit einfacher, den lezteren anzuwenden, weil
er Sicherheit gegen jeden Rechnungsfehler gewährt. Wir erinnern daran, daß die
Röhren aus der Krystallschleiferei mit einer viel längeren Basis kommen, als sie
eigentlich seyn sollte, und daß man den Nullpunkt mit Hülfe des Visirmaaßes auf
derselben markirt. Anstatt nun die Röhre an diesem Punkte abzuschneiden, was sehr
unbequem wäre, weil man jedesmal ein Gefäß nach einem besondern Modell machen müßte,
läßt man sie bis zu einem gewissen Punkte X', Fig. 42,
länger, und füllt den überschüssigen Raum zwischen 0 und X' durch ein Eisenstük m von der Gestalt eines
Dampfkessel-Nietbolzens aus. Um die Größe desselben zu bestimmen, feilt man sein Ende so weit
zu, bis er, in das Queksilber getaucht, dasselbe bis zum Rand der Röhre zurükdrängt.
Durch diesen Kunstgriff befindet man sich offenbar in derselben Lage, wie wenn die
Röhre bei 0 abgeschnitten worden wäre, und hat überdieß den Vortheil, daß die Basis
des Instrumentes beliebig lang seyn darf, was die praktische Ausführung sehr
erleichtert. Ein anderer Vortheil, welchen dieser Bolzen in gewährt, besteht darin,
daß er die Oeffnung enger und dadurch die Luft weniger geneigt macht, in Folge der
Schwingungen, die man zufällig dem Manometer ertheilen konnte, zu entweichen.
Ein weiterer leicht vorauszusehender Umstand besteht darin, daß eine
Temperaturerhöhung die eingeschlossene Luft ausdehnen und einen Theil derselben
unten austreiben könnte, daß also eine Erhöhung der Temperatur über diejenige, bei
welcher die Eintheilung vorgenommen wurde, das Instrument fehlerhaft machen würde.
Auch dieser Uebelstand läßt sich durch folgendes einfache Verfahren beseitigen.
Es ist bekannt, daß sich die Gase in Folge einer Temperaturerhöhung ausdehnen, und
daß ein von Gay-Lussac entdektes Gesez das Mittel
bezeichnet, um diese Zunahme des Volumens zu berechnen, welche für jeden
Temperaturgrad des von diesem Gas bei 0 eingenommenen Volumens 0,00375 beträgt.
Würde man daher das in dem Manometer eingeschlossene Gas auf die Temperatur des
siedenden Wassers bringen, so würde es sich um eine Größe ausdehnen, die sich leicht
berechnen ließe, da seine Temperatur bekannt wäre. Fügt man nun unter dieser
Voraussezung dem Queksilber, welches der umgekehrte Manometer enthält (in unserm
Beispiele 680 Gramme, nachdem er bis zu 0 mit Wasser gefüllt ist), ungefähr noch
3/10, nämlich 227 Gramme hinzu, so erhält man das durch den Siedepunkt des Wassers
angegebene Volumen, und man müßte nun den Bolzen abkürzen, bis diese neue Quantität
Queksilber die Röhre erfüllte. Nach Bewerkstelligung dieser lezten Operation
befestigt man das Instrument in dem Gefäß, sezt das Ganze der Temperatur des
siedenden Wassers aus, wie dieses bei Thermometern geschieht, worauf alles
überschüssige Gas unten entweichen wird, und zwar genau in der verlangten Quantität,
welches auch die ursprüngliche Temperatur sey. Man wird nun begreifen, warum wir die
Quantität des Queksilbers, welches dem den Nullpunkt gebenden hinzuzufügen ist, nur
zu 3/10 angeschlagen haben. Nach erfolgter Erkaltung des Manometers wird das
Queksilber in die Röhre steigen, und der Manometer kann nun durch den
Probemanometer, der die Bestimmung hat, alle kleinen Manipulationsfehler zu
corrigiren, getheilt werden.
Wichtig ist es, jede Art von Feuchtigkeit im Innern der Röhre zu vermeiden, wenn man
das Gas einfüllt. Beobachtet man bei den angegebenen Operationen die gehörige Vorsicht, so erhält
man Compressions-Manometer, die für alle Bedürfnisse der Praxis hinreichende
Genauigkeit gewähren.
Praktische Ausführung. Wir stellen zur besseren
Uebersicht die vorangegangenenvorangegegangenen Regeln noch einmal zusammen.
1) Man verfertige sich eine genaue Schablone der Röhre, die Fig. 41 im innern
Durchschnitt und zwar genau in halber natürlicher Größe dargestellt ist;
2) man empfehle dem Glasschleifer die größte Genauigkeit;
3) man schleife das Ende der Röhre ab, so daß es in einem Abstand von 3 oder 4
Millimeter vom Boden des Gefäßes zu liegen kommt;
4) man fülle die Kugel mit Queksilber und wiege es ab; dieses Gewicht muß sich 85
Grammen nähern; wir wollen annehmen, daß es 81 Gr. betrage;
5) man multiplicire die Anzahl der gefundenen Gramme mit 8, so erhält man nach
unserer Annahme 648 Gr. Diese Quantität gieße man in die Röhre, wo sie approximativ
den Nullpunkt, d.h. den gewöhnlichen Druk der Atmosphäre anzeigen wird;
6) sollte sich diese Quantität Queksilber zu sehr von dem auf der Figur bezeichneten
Nullpunkt entfernen, so ist die Form des Instrumentes schlecht ausgefallen, und die
Röhre bei Seite zu legen;
7) nähert sich das Queksilber diesem Punkte auf eine erträgliche Weise, so fügt man
eine neue Quantität Queksilber äquivalent 3/4 des bereits eingefüllten, d.h. der
vorliegenden Annahme gemäß 204 Gr. hinzu, so daß man nun im Ganzen 852 Gramme
Queksilber hat;
8) man adjustire ein Stük Eisen von der Gestalt eines Dampfkessel-Nietbolzens
so, daß es, in den unteren Theil der Röhre eingetrieben, das Queksilber bis an den
Rand zurükfließen macht.
Sind diese Operationen beendigt, so hat man eine für einen hyperbolischen Manometer
geeignete Röhre, an der man sehr genau die Pressionen bis zu 7 Atmosphären ablesen
kann.
Das Manometergefäß kann eine beliebige Gestalt haben. Die Fig. 42 dargestellte
eignet sich recht gut für die praktische Anwendung. Das Gefäß besteht aus einer
eisernen oder kupfernen Kapsel p. Um das Queksilber in
einem Zustande absoluter Reinheit zu erhalten, ist die metallene Kapsel inwendig mit
einer gläsernen Kapsel q bekleidet, welche man, um sie
an jene adhärirend zu binden, in einen Mastixgrund r
taucht. Der obere Theil der Metallkapsel ist mit Schraubenwindungen versehen, auf
die eine Mutter s geschraubt wird, die den Zwek hat,
eine eiserne Scheibe t gegen die innere Büchse zu
drüken; die Fuge zwischen dieser Scheibe und dem Gefäß p
braucht nur mit Mastix
bestrichen zu werden. Die Scheibe t bildet in der Mitte
einen hohlen Kegel, der sich gegen die Manometerröhre legt, die man an dieser Stelle
mit ein wenig geschmolzenem Gummilak befestigt. In den freien Zwischenraum zwischen
dem Metallkegel und dem Glase bringt man Mennige-Mastix mit etwas Werg. Das
Schlußstük u dient zur Befestigung des Mastix. An der
Scheibe t ist endlich eine Röhre v befestigt, welche den Dampf, dessen Druk untersucht werden soll, in das
Instrument leitet. Die Schraube x dient zur Einfüllung
des Queksilbers, nachdem der Verschluß bewerkstelligt worden ist.
Nachdem man das Innere der Röhre hat troknen lassen und 1 Kilogr. oder auch etwas
mehr destillirtes Queksilber in das Gefäß gefüllt hat, schließt man die
Schraubenmutter. Dann taucht man den Manometer in ein Gefäß mit Wasser, das man ins
Sieden bringt. Nach erfolgter Erkaltung ist das Instrument so weit fertig, daß man
die Theilung mit demselben vornehmen kann. In genauen Operationen bewanderten
Personen geben wir indessen den Rath, den Manometer mit Wasserstoffgas anstatt mit
Luft zu füllen, um jeder Oxydation vorzubeugen. Diese Vorsichtsmaßregel, welche
ihnen wenig Mühe kostet, bringt das Instrument der Vollkommenheit noch näher.
Graduirung. Nachdem man den Manometer auf die Bank des
Theilungsapparates geschraubt und die Communication, wie Fig. 37 zeigt,
hergestellt hat, schreitet man zur Graduirung, indem man die durch den
Probemanometer angegebenen successiven atmosphärischen Pressionen auf dem zu
graduirenden Manometer, wo sie sich wiederholen, markirt, und zwar entweder auf dem
Glase selbst, oder auf einer daneben angebrachten metallenen Scale.
Hat man den Manometer unter Beobachtung der vorbemerkten Vorsichtsmaaßregeln
hergestellt, so erhält man ein für die Bedürfnisse der Praxis hinreichend genaues
Instrument. Der Einfluß der Temperatur wird sich immerhin bemerklich machen; bei
großer Wärme wird das Instrument einen etwas geringern, bei großer Kälte einen etwas
größern Druk, als den wirklich stattfindenden, anzeigen; allein diese Abweichungen
werden immer von sehr geringem Betrag seyn, und man kann sie überdieß nach der
Formel
n = m + 0,00355 (t' – 15) (m + 1)
corrigiren, worin n den wirklichen
Druk, in den beobachteten Druk und t die Temperatur zur
Zeit der Beobachtung bezeichnet. Aus der Berechnung dieser Correction von 5 zu 5
Grad ergibt sich folgende Tabelle:
Textabbildung Bd. 93, S. 181
Temperatur; Correction für einen
beobachteten Druk von; m Atmosphären; 5
Atmosphären
Demnach beträgt das Maximum der Correction wegen Temperatur für fünf Atmosphären 3/10
einer Atmosphäre – eine Größe, die man bei starker Sonnenwärme hinzufügen und
wenn die Temperatur 0 erreicht, abziehen muß. Bei den gewöhnlichen Temperaturen von
10–20 Grad wird diese Correction für den täglichen Gebrauch unbedeutend,
indem sie 1/10 Atmosphäre nicht übersteigt.