Titel: | Notizen über zwei neue physikalische Apparate; von Conrector Delabar in St. Gallen. |
Autor: | Delabar |
Fundstelle: | Band 192, Jahrgang 1869, Nr. XXIV., S. 101 |
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XXIV.
Notizen über zwei neue physikalische Apparate;
von Conrector Delabar in St. Gallen.
Mit Abbildungen auf Tab.
III.
Delabar, über das Aëlloscope oder den Sturmanzeiger, und das
Bathometer oder den Tiefenmesser.
Unter den verschiedenen Apparaten, welche auf der letzten Pariser
Welt-Ausstellung die nordamerikanische Abtheilung zierten, zogen das Aëlloscope oder der Sturmanzeiger von H. A. Clum in Rochester
(New-York) und der Bathometer oder Tiefenmesser von S. E. und G. L. Morse in Harrison (New-Yersey), zwei ganz neue physikalische
Apparate, meine Aufmerksamkeit am meisten auf sich. Da bis jetzt in den mir
zugänglichen Zeitschriften nichts Näheres über diese beiden interessanten Apparate
veröffentlicht worden ist, so erlaube ich mir die folgenden Notizen über dieselben
in diesem Journal mitzutheilen.
1. Das Aëlloskop oder der Sturmanzeiger
von H. A. Clum.
Dieser Apparat ist das Resultat einer 25jährigen Arbeit, welche der Erfinder, H. A.
Clum in Rochester (New-York), auf die
Construction desselben und die Versuche damit verwendet hat, und dient dazu, wie
schon sein Name sagt, die Stürme im Voraus anzuzeigen, zugleich aber auch, um die
geringsten Aenderungen in der Spannung und Dichtigkeit der atmosphärischen Luft
bemerklich zu machen. In dieser Beziehung übertrifft das Aëlloskop sogar das vollkommenste
Barometer bei weitem. seine Ueberlegenheit besteht eben in der außerordentlich
großen Empfindlichkeit für alle atmosphärischen Aenderungen, in der Leichtigkeit
womit auch die geringsten Veränderungen beobachtet werden können, sowie in der fast
absoluten Genauigkeit seiner Anzeigen. Correctionen wegen veränderter Temperatur,
Capillaranziehung oder anderer Ursachen sind deßhalb bei diesem Apparate auch nicht
nöthig.
Die Einrichtung dieses ganz neuen Apparates zeigen die Fig. 44 bis 48, wovon Fig. 44 eine
Ansicht des ganzen Apparates, Fig. 45 einen
Verticalschnitt und Fig. 46 — 48 einzelne Details
darstellen. Hiernach besteht der Apparat in einer Combination einer gewöhnlichen,
jedoch sehr vergrößerten Quecksilbersäule C mit einigen
(nämlich fünf) ballonartigen hohlen Gefäßen E, E aus sehr dünnem Metall, die mit schwach gepreßter Luft
(im Betrage von etwa 3000 Kubikzoll) gefüllt und dicht verschlossen sind. Diese
Gefäße sind so mit einander verbunden, daß sie mittelst der Stangen m, m in dem festen
Quecksilbergefäß B,B,
welches in dem Fuß A, A
angebracht ist, als ein Ganzes sich auf- und abbewegen können. Dieselbe
Bewegung macht auch der Schwimmer j im Gefäß C mit, welcher mit der Stange k,l, wie die Stangen m,m, in das große Quecksilberbassin G,G des Gefäßes B, B hinabreicht. Dadurch
wird das Ganze stets dem äußeren Luftdruck entsprechend im Gleichgewicht
erhalten.
Die erwähnte auf- und abgehende Bewegung wird alsdann gleichzeitig mittelst
einer Zahnstange N, welche dieselbe ebenfalls mitmacht,
auf die Achse n eines eingreifenden Zahnrädchens o und damit auf den Zeiger z
des Zifferblattes M, welches im Durchmesser 10 Zoll mißt
und dem Umfang nach in 1000 Theile eingetheilt ist, übergetragen.
Die Ursache der verticalen Bewegung des Schwimmers ist dabei nichts Anderes als der
aërostatische Auftrieb, welcher sich mit den Aenderungen in der Spannung und
Dichtigkeit der äußeren atmosphärischen Luft selbst stetig ändert. Bei zunehmender
Dichtigkeit der äußeren Atmosphäre wird nämlich auch der Auftrieb größer und in
Folge dessen muß der Schwimmer steigen, während im umgekehrten Falle, wenn die
Dichtigkeit der Atmosphäre geringer wird, auch der Auftrieb geringer wird und der
Schwimmer sinken muß. Auf diese Weise wird jede auch die kleinste Schwankung der
Atmosphäre am Instrument mitgemacht und am Zifferblatt angegeben.
Dasselbe kann daher auch als Barometer benutzt werden und
zwar als das genaueste und empfindlichste, welches man sich nur denken kann. seine Hauptaufgabe
besteht indessen in der Anwendung als Aëlloskop oder Sturmanzeiger.
Da nämlich den Stürmen immer auch entsprechend starke Schwankungen und
Erschütterungen in der Atmosphäre und selbst bis auf weite Strecken hin vorausgehen,
welche vom Apparat sofort auch angezeigt werden, so kann er, wie man sieht, als
Mittel dienen, die nach einer gewissen Richtung hin sich fortpflanzenden Stürme
schon im Voraus anzuzeigen, so daß man dadurch in Verbindung mit dem elektrischen
Telegraphen in Stand gesetzt ist, sich gegen deren verheerende Wirkungen vorzusehen
und möglichst sicherzustellen.
Es leuchtet ein, welch' großen Nutzen solche Apparate namentlich für den Seedienst
und die Schifffahrt überhaupt leisten können und wie wichtig dieselben daher für die
Seehäfen und Observatorien besonders der Uferstaaten sind.
2. Das Bathometer oder der Tiefenmesser von
S. E. und G. L. Morse.
Ein anderer interessanter Apparat der nordamerikanischen Abtheilung auf der letzten
Pariser Welt-Ausstellung war das Bathometer oder der Tiefenmesser von S. E.
und G. L. Morse in Harisson (New-Yersey), dessen
Neuheit vorzüglich darin besteht, daß man damit ohne Hülfe einer Leine die Tiefe des
Meerwassers bestimmen kann.
Bei den bisherigen Tiefenmessern mittelst Leine traf es sich nicht selten, daß das
Instrument durch die Strömung des Wassers oder durch andere darin vorkommende Körper
von der verticalen Richtung bedeutend abgelenkt und die Messung in Folge dessen
ungenau wurde. Zudem war das Ab- und Aufwinden der Schnur beim Ab- und
Aufsteigen des Instrumentes ziemlich zeitraubend. Diese Uebelstände werden nun bei
dem neuen Instrument der HHrn. Morse dadurch zu vermeiden
gesucht, daß die Tiefe des Wassers nicht mittelst einer Leine, sondern durch den auf
eine in einem Gefäß eingeschlossene Flüssigkeit ausgeübten Druck gemessen und
bestimmt wird.
Die Einrichtung dieses Apparates, welchen Fig. 49 darstellt, ist
folgende: In einem Glasgefäß A, B, welches etwa 5–6 Zoll lang und so weit ist, daß es, außer den
darin befindlichen Körpern, einen leeren Raum von ungefähr 5 Kubikzoll enthält, ist
eine kleinere eingetheilte Glasröhre C, D, die etwa 7–8 Zoll lang, 1/5 Zoll weit und
unten und oben offen ist, eingesetzt. Diese letztere ist nahe am oberen Ende etwas
aufgeblasen und aufgerieben und in einen Stöpsel gesteckt, der gerade in die
Oeffnung des ersteren Glasgefäßes paßt. In dieses wird dann soviel Quecksilber gegossen,
daß es zum Niveau der unteren Oeffnung der eingesetzten Glasröhre steht und
hinreicht, die Höhlung der letzteren ganz auszufüllen. Nachher wird das Gefäß mit
Wasser gefüllt und die eingetheilte Glasröhre mit dem Stöpsel so eingesetzt, daß an
diesem ein dichter Verschluß stattfindet. Alsdann nehme man einen 5–6 Zoll
langen Kautschuksack E, ziehe ihn über das äußere Ende
der eingetheilten Glasröhre und befestige ihn damit, so daß ein vollkommener
Verschluß zwischen beiden stattfindet. Hierauf wird der Kautschuksack ebenfalls mit
Wasser gefüllt und am oberen Ende mit einer Schnur gehörig zugebunden. Das im
Kautschuksack befindliche Wasser muß in solcher Menge vorhanden seyn, daß es
hinreicht, die eingetheilte Glasröhre nöthigenfalls ganz zu füllen.
Ist alles dieß auf die angegebene Weise gehörig vorbereitet, so werden die mit
einander verbundenen Röhren in ein Blechgefäß g, g eingesetzt, welches oben mit einigen hohlen Glaskugeln
F, F, F und unten mit einem schweren Körper P und seitlich mit einem Einschnitt Q,Q versehen ist. Alsdann
füllt das Wasser nicht nur das Gefäß A, B, sondern auch die Glasröhre C, D vollständig aus.
Wird der Apparat nun aber in das Meerwasser eingesetzt, so wird der Kautschuksack
beim Niedersinken durch den zunehmenden äußeren Druck des Meerwassers
zusammengedrückt und in Folge dessen das in demselben eingeschlossene Wasser in die
eingetheilte Röhre C, D und
durch deren untere Oeffnung in das sie umgebende Gefäß A, B getrieben, so daß das Wasser hierin eine dem
äußeren Druck gleiche innere Spannung erhält. Die größte Spannung erlangt es natürlich, wenn der
Apparat die tiefste Stelle des Meeres oder See's erreicht hat. Im Moment, wo dieses
geschieht, stößt ein vorragender Zapfen O auf den
Meeresgrund oder den Boden und löst dadurch einen Hebel H, K aus, wodurch das Gewicht P los wird und herausfällt. Da alsdann der
hydrostatische Auftrieb um dieses Gewicht größer geworden ist, so bewegt sich der
ganze Apparat plötzlich wieder in verticaler Richtung bis zur Oberfläche des
Wassers, wo er durch das Signal S auf der hervorragenden
Spitze des Blechgefäßes g, g
leicht bemerkt und aufgefangen werden kann.
Während des Aufsteigens findet wiederum die gegentheilige Wirkung statt. Der äußere
Druck des Wassers auf den Kautschuksack nimmt ab und erreicht an der Oberfläche
wieder die anfängliche normale Spannung. Die Spannung des im Gefäß A, B eingeschlossenen
Wassers treibt daher das Quecksilber entsprechend in der eingetheilten Glasröhre in
die Höhe und aus dem Stand dieser Höhe, welche an der Scala abgelesen werden kann, kann nun auf die
Tiefe des Meerwassers geschlossen werden, auf welche der Apparat eingesunken
war.
Bei Wassertiefen welche 500 Fuß nicht übersteigen, kann der Apparat empfindlicher und
wirksamer gemacht werden, indem man eine kleine Menge Luft oder sonst ein
elastisches Gas in das Gefäß A,B, worin das Wasser und Quecksilber eingeschlossen sind, bringt.
Um den Apparat für einen neuen Versuch vorzurichten, genügt es, denselben einfach
umzukehren, wodurch die eingeschlossenen Flüssigkeiten wieder auf den ursprünglichen
Stand zurückgebracht werden.