Titel: | Verbessertes Heberbarometer von H. Wild. |
Fundstelle: | Band 219, Jahrgang 1876, S. 502 |
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Verbessertes Heberbarometer von H. Wild.
Mit Abbildungen auf Taf.
X [d/1].
Wild's Heberbarometer.
Das Instrument ist sammt einigen Zuthaten in Fig. 18 bis 24 mit
Weglassung seines Mittlern Theils in 1/4 natürlicher Größe in der Vorderansicht und
im Durchschnitt dargestellt.
Die beiden Glasröhren a und b
sind mittels Ringen von Leder (auch schwefelfreiem Kautschuk), die durch ringförmige
Eisenmuttern ein- und angepreßt werden, in Durchbohrungen des Eisengefäßes
c; quecksilberdicht eingesetzt, und zwar endigt die
kurze Röhre b unmittelbar an der innern Wandung des
Gefäßes, während die längere a im Innern sehr nahe bis
zu einer eisernen Scheidewand d im Gefäße heruntergeht,
welche Scheidewand nur vertical unter dem Rohre b eine
kleine Oeffnung besitzt. Sie scheidet gewissermaßen den obern festen Theil des
Gefäßes von dem untern, der einen Ledersack ähnlich demjenigen des Fortin'schen
Gefäßbarometers repräsentirt. Das Leder ist an einem Eisenringe e befestigt, welcher durch einen zweiten Ring und eine
Schraubenmutter f quecksilberdicht an die Scheidewand
d angepreßt wird.
Außen auf das Gefäß c schraubt sich dann ebenfalls ganz
ähnlich wie beim Fortin'schen Barometer der Eisendeckel g mit der Schraube h zum Heben des Ledersackes
auf. Die kurze Röhre d ist an ihrem obern Ende ebenfalls
mittels umgepreßter Leder- oder Kautschukringe quecksilberdicht durch eine
Eisenfassung mit Stahlhahn i verschlossen. Die
Durchbohrung des Hahnes geht zuerst vertical aufwärts und dann in seiner Achse nach
hinten; vorn besitzt er ein Viereck, auf welches sich ein kleiner Schlüssel zum
Drehen des Hahnes aufschieben läßt, und ein Stift mit Anschlägen rechts und links
regulirt wie bei einem Gashahn die Bewegungsgrenzen des Hahnes.
Auf die Fassungen der beiden Röhren am Eisengefäße c
schrauben sich nun außen die Messingröhren k und l auf, die dann oben durch einen Bügel m mit der Aufhängevorrichtung n verbunden sind. Beide Röhren sind am untern Ende auf eine Länge von
100mm verstärkt und außen parallel zu
ihrer Längsachse genau cylindrisch abgedreht. Die Röhre k, welche die längere, oben geschlossene und durch ein Korkstück o gehaltene Glasröhre umschließt, trägt eine
Millimeter-Theilung, die auf der obern Hälfte bis zum Rande eines
Längsschlitzes herangeht, so daß der in diesem Schlitze verschiebbare Nonius zur
Ablesung der 0mm,1 unmittelbar die Theilung
berührt. Dieser Nonius sitzt an einem die Glasröhre umschließenden Ring, mit dessen
unterm Rande seine Nulllinie zusammenfällt, und wird mittels einer die Glasröhre
nach unten zu umschließenden innern Messingröhre mit seitlicher Zahnstange durch
Drehen des Getriebes p verschoben. Um den untern Rand
des Ringes oder Nonius auf die Quecksilberkuppe einstellen zu können, ist zur
Beleuchtung von hinten auch die Rückseite der Röhre mit einem entsprechenden
Längsschlitz versehen. Die zweite Röhre 1 ist an ihrem untern Ende ebenfalls mit
solchen diametral gegenüberstehenden Längsschlitzen versehen, besitzt aber keine
Theilung; es wird vielmehr der Nullpunkt der Theilung auf der Röhre k oder irgend ein anderer Theilstrich dadurch auf die
zweite Röhre für die Einstellung der zweiten Quecksilberoberfläche in dieser
übertragen, daß ein ∞-förmiger Doppelring q, welcher beide Röhren umfaßt, und dessen unterer Rand senkrecht zu
seiner Achse abgedreht ist, mit dem letztern auf den bezüglichen Theilstrich der
Röhre k eingestellt und dann geklemmt wird. Zur bessern
Einstellung auf den Theilstrich besitzt der Ring in der Gegend der Theilung einen
kleinen Ausschnitt (Fig. 18). Die zweite Röhre hat ferner oberhalb der Schlitze zwei
kreisförmige Oeffnungen, von welchen die vordere zum Aufstecken des Schlüssels auf
den Hahn, die hintere zum Austritt des Quecksilbers aus der Durchbohrung desselben
dient. In den obern Theil der Röhre l ist endlich das in
einer besondern Messingröhre oben und unten durch Korke befestigte Thermometer
eingeschoben, dessen Gefäß r denselben Durchmesser wie
das Barometerrohr hat, und welches auf der Röhre einfach in ganze Grade getheilt
ist. Diametral gegenüberstehende Schlitze in den Messingröhren gestatten, das von
hinten beleuchtete Thermometer leicht und sicher abzulesen.
Zur Aufhängung sind dem Instrument ein oberer Halter t
(Fig.
20), in dessen aufgeschnittenen Ring mit conischer Vertiefung sich der Knopf
s der Aufhängevorrichtung n (Fig.
19) des Instrumentes einlegt, und ein unterer Ring u (Fig.
24) mit Stellschrauben beigegeben, welche gegen das Gefäß c seitlich angeschraubt werden und so die genaue
Verticalstellung des Instrumentes gestatten. Hierbei kann der mittels einer Oese an
einem Faden aufzuhängende Schlüssel v (Fig. 21) zum Stahlhahn
als Senkel benützt werden. Von den Schlüsseln w und x (Fig. 22 und 23) endlich
dient der erstere zum Anziehen der Klemmmuttern für die Röhrenfassungen und der
letztere zum Anziehen der Mutter, welche den Ledersack anpreßt. Der Ring an der
Aufhängevorrichtung n bezweckt, das Instrument-
auch unter Umständen an einem gewöhnlichen Nagel aufhängen zu können.
Die Füllung und Zusammensetzung des Barometers ist eine sehr einfache. Nach Reinigung
aller Theile des zerlegten Instrumentes wird zunächst auf das eine Ende der kurzen
Glasröhre der Stahlhahn aufgepreßt, derselbe geschlossen und das andere Ende der
Röhre in der betreffenden Oeffnung des Eisengefäßes befestigt. Darauf wird die mit
Quecksilber gefüllte Barometerröhre mit der Oeffnung nach oben ebenfalls in das mit
seiner Oeffnung nach oben gekehrte Eisengefäß dicht eingesetzt und jetzt das ganze
Gefäß (sammt der kurzen Röhre) bis nahe zum Rande mit Quecksilber gefüllt. Man legt
dann die Scheidewand d und den nach innen gestülpten
Ledersack ein (erstere so, daß ihre Oeffnung über die kurze Röhre zu stehen kommt),
preßt letztern mittels der Mutter f stark an und
schraubt den Deckel g auf, wobei man zugleich die
Schraube h so weit als möglich hebt. Kehrt man jetzt das
Instrument um und bringt es in eine wenig von der verticalen abweichenden Lage,
wobei man die Seite der kurzen Röhre stets nach oben wendet, so tritt die allenfalls
im Sack noch zurückgebliebene Luft durch die Oeffnung in der Scheidewand nach oben
und entweicht in die kurze Röhre. Durch Oeffnen des Hahnes und Nachschrauben der
Schraube h wird sie leicht vollständig entfernt, was
daran zu erkennen ist, daß ein Quecksilbertropfen an der Oeffnung des Hahnes
erscheintUm für den Fall, daß selbst bei der höchsten Stellung der Schraube h nicht genug Quecksilber vorhanden ist, die
kurze Röhre ganz zu füllen und so alle Luft zu verdrängen, nicht den Sack
wieder abschrauben zu müssen, ist an der hintern Wand des Eisengefäßes c (in der Zeichnung aber nicht sichtbar) eine
mit einer Schraube verschließbare Oeffnung angebracht, durch welche man in
horizontaler Lage des Instrumentes leicht noch die nöthige Menge Quecksilber
nachfüllen kann.. Nunmehr werden bei wiedergeschlossenem Hahn die beiden Messingröhren
aufgeschraubt, der Doppelring q aufgeschoben, das
Thermometer eingesetzt und beide Röhren durch den Bügel m am obern Ende verbunden. So gefüllt kann das Instrument ohne jede Gefahr
transportirt werden, wenn es nur dabei vor plötzlichen, sehr heftigen Stößen bewahrt
wird.
Beim Gebrauch dreht man nach verticaler Aufhängung des Instrumentes zuerst die
Schraube h etwas rückwärts, öffnet dann den Hahn und
setzt darauf die Rückwärtsbewegung der erstern fort, bis das Quecksilberniveau im
kürzern Schenkel am untern Ende des Schlitzes in der Messingröhre angelangt ist. Zur
Messung des Barometerstandes in gewöhnlicher Weise wird der Doppelung q mit seinem untern Rand auf den Theilstrich 0 gestellt,
durch Drehen der Schraube h das Quecksilber in beiden
Schenkeln langsam gehoben, bis die Kuppe im kürzern Schenkel den untern Ringrand zu
berühren scheint, und darauf mittels des Getriebes p der
Ring des Noniusschiebers im langen Rohr gesenkt, bis sein unterer Rand dort in
gleicher Weise die Quecksilberkuppe zu berühren scheint. Die Ablesung des Nonius
gibt unmittelbar den Barometerstand, der dann mittels des vorher beobachteten und
corrigirten Thermometerstandes in üblicher Weise auf 0° reducirt wird.
Wenn das Instrument sorgfältig ausgeführt ist, d.h. die Ränder der Visirringe genau
senkrecht zu ihren Achsen abgedreht sind und die letztern parallel zur Längsachse
der Messingröhren stehen, so ist an dem so gemessenen Barometerstand nur noch die
Correction wegen fehlerhafter Theilung und wegen allfällig in der Toricelli'schen
Leere noch vorhandenen Luft anzubringen. Die letztere ist bei guter Füllung des
Instrumentes gleich Null, kann aber, wenn im Laufe der Zeit Zweifel darüber
entstehen sollten, jeweilen nach der Arago'schen Methode mit dem Instrumente selbst
verificirt und bestimmt werden. Zu dem Ende läßt man blos auf die Beobachtung des
Barometerstandes in der oben beschriebenen gewöhnlichen Weise eine zweite folgen,
wobei man z.B. den untern Ring statt auf 0 auf 40mm einstellt. Fällt dann die Ablesung oben genau um 40mm größer aus, so ist der Raum oberhalb des
Quecksilbers als hinreichend luftleer zu betrachten; wird sie hingegen merklich
kleiner, so ist die wegen Luft in der Toricelli'schen Leere am Barometerstand
anzubringende Correction gegeben durch
z = a/(b – l')
wo a die Differenz der beiden
erhaltenen Stände und d das Verhältniß des Inhaltes des
Raumes oberhalb des Quecksilbers im geschlossenen Schenkel bei der ersten
Beobachtung zu dem des verkleinerten Raumes bei der zweiten darstellen.
Das Barometer hat sich auf mehreren größern Reifen in jeder Weise gut bewährt.
(Carl's Repertorium für Physik, 1875 S. 389).