DE12951C - Hygro-Barometer - Google Patents

Description

1880.

Klasse 42.

WILHELM LAMBRECHT in GÖTTINGEN. Hygro-Barometer.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 18. Juli 1880 ab.

Es bezieht sich die vorliegende Erfindung auf die Herstellung eines Instrumentes zum Messen des Feuchtigkeitsgehalts der Luft, d. h. zur absolut sicheren Ermittelung des zum Bestimmen der muthmafslich zu erwartenden Witterung no inwendigen sogenannten Thaupunktes, der relativen Feuchtigkeit und des Dunstdruckes, ohne dafs hierbei irgend welche Berechnungen nothwendig werden.

Die Neuerungen bestehen:

1. in der eigenthümlichen Construction des Verdimstungsthermometers,

2. in der Einrichtung der Flüssigkeitszuführung,

3. in der Combination der Thermometer mit dem mit einer neuen Berechnungstabelle versehenen Flüssigkeitsbehälter,

4. in der Construction des zur Bestimmung der Witterung erforderlichen sogenannten Thermo-Barometers,

5. in der Combination der gesammten Theile.

In der beiliegenden Zeichnung ist die Erfindung in verschiedenen Modificationen zur Anschauung gebracht.

Fig. ι ist die Ansicht eines Hygrometers, bei dem beide Thermometer zusammen in einem Cylinder sitzen und der Flüssigkeitsbehälter theilweise im Schnitt dargestellt ist.

Fig. 2 ist die Seitenansicht des Luftthermometers e¹.

Fig. 3 ist eine Ansicht des inneren Flüssigkeitscylinders g.

Fig. 4 ist die Ansicht eines Hygrometers, bei dem das Luftthermometer direct neben dem Schlitz i angebracht ist.

Fig. 5 ist die Ansicht einer Modification, bei der die Thaupunktzahlentabelle ausgebreitet auf einer Platte angebracht und bei der die Flüssigkeitszuführung nicht zur Darstellung gebracht ist.
. Fig. 6 ist die obere Ansicht von Fig. 5, und

Fig. 7 ist das neue Thermo-Barometer, welches vorzugsweise bei Bestimmung der muthmafslichen Witterung Anwendung findet.

In Fig. ι bezeichnet α einen Glascylinder, in dem eine mit Thermometergradeintheilung versehene Platte /; angebracht ist. In diesen Cylinder α ist von unten das Verdunstungsthermometer c so eingeschmolzen, dafs nur die untere Fläche seines Quecksilberbehälters d mit der Luft in Verbindung steht, während der obere Theil des Behälters vom Cylinder umschlossen ist. Dieses Thermometer c unterscheidet sich von anderen bekannten Thermometern durch die Construction seines Quecksilberbehälters d. Derselbe hat weder die gebräuchliche kugelförmige, noch cylindrische Form, sondern ist platt und breit und an seiner unteren Seite nur gerade so viel gerundet, dafs der Luftdruck keine Wirkung auf das Quecksilber ausüben kann. Ferner ist der untere Theil dieses Behälters abweichend von anderen Thermometern gerauht und mattirt. Der Zweck und Vortheil dieser Neuerungen ist folgender: Die bisherigen Verdunstungsthermometer waren wie die gewöhnlichen Thermometer eingerichtet, und um ihren runden oder cylindrischen Quecksilberbehälter wurde ein leichter Zeugstoff gebunden, der, wenn er angefeuchtet wurde, sich zusammenzog und einen Druck auf das Quecksilber ausübte, woraus dann eine Ungenauigkeit resultirte, die mehrere Zehntel Grad betrug. Die von mir erfundene Construction gestattet aber die Anwendung eines leichten Fliefs- oder Saugpapiers, welches auf die untere Fläche des' Quecksilberbehälters d aufgelegt wird und sich bei seiner Anfeuchtung nicht nur nicht zusammenzieht, sondern (es ist dies eine bekannte Eigenschaft des Papiers) sich erweitert. Es wird also keinerlei Druck auf das Quecksilber ausgeübt werden können. Durch die mattirte und möglichst grobkörnig gebeizte Auflegefläche erreiche ich zweierlei: erstens wird das Thermometer dadurch an und für sich empfindlicher gegen Temperaturwechsel, und zweitens haftet das Saugepapier fester am Behälter. Da nun der obere Theil des Behälters in einem geschlossenen Cylinder steckt und so durch schlechte Wärmeleiter gegen die Einwirkung von Temperaturschwankungen vollständig geschützt ist, so erhalte ich die sogenannte Verdunstungstemperatur durch einfaches Auflegen einer runden Papierscheibe aus Saugpapier. Eine derartige Anwendung von stets gleich-

mäfsigen Verdunstungsflächen (Papierscheiben) bietet aber aufserdem noch den Vortheil, dafs ich nach dem Abgang der nach Kubikcentimetern berechneten Flüssigkeitsmasse, die sich in dem weiter unten zu beschreibenden Flüssigkeitsbehälter behufs Speisung der Papierscheibe befindet, ersehen kann, wie viel die Verdunstungsmenge beträgt. Ich erhalte also vermittelst meiner Construction auf einfache Weise zwei werthvoUe Factoren der praktischen Meteorologie in bisher nicht erreichter Genauigkeit ■ und Zuverlässigkeit.

In den Glascylinder α führe ich weiter von oben die Röhre e des Luftthermometers e¹ so ein, dafs sie hinter der Porcellanplatte b hinunter und von unten durch einen Einschnitt in der letzteren vorn wieder hinaufgeht. Der in bekannter Kugelform hergestellte Behälter dieses Thermometers ist in der oberen Oeffnung, ungefähr an der Stelle, wo er in die Röhre übergeht, in den Cylinder α eingeschmolzen und bildet so den oberen, hermetischen Verschlufs für die letztere. Selbstverständlich könnte die Röhre e auch direct vorn an der Platte b hinuntergehen und der Nullpunkt oben angebracht sein, doch würde dies beim Ablesen und Vergleichen der Grade auf den Scalen der beiden Thermometer ungleich unbequemer sein.

Zur Zuführung der Flüssigkeit behufs Anfeuchtung des Saugepapiers an dem Behälter d dient der Apparat A. Dieser besteht aus einem doppelwandigen Cylinder /, der unten einen konisch zulaufenden schrägen Ansatz /' hat, dessen Ende /² wieder nach oben gebogen ist und in eine kleine Düse ausläuft, die von unten die Mitte des Saugpapiers auf d berührt. Der Cylinder/" wird so weit mit leicht verdunstender Flüssigkeit, wie Wasser, Spiritus u. s. w. gefüllt, bis das Niveau dieser Flüssigkeit die gleiche Höhe mit der Diisenöffnung erreicht hat. In 'den Cylinder / wird ein mit gleicher Flüssigkeit gefüllter Cylinder g eingesetzt, der oben mit seinem Kopfe h auf dem Cylinder / ruht und diesen ziemlich dicht verschliefst. Dieser Cylinder g ist bis auf eine kleine Oeffnung g¹ in dem etwas gerundeten Boden geschlossen und reicht so weit in den Cylinder / hinein, dafs die Oeffhung g^l, die ungefähr y₃ des Durchmessers von g hat, die Oberfläche der Flüssigkeit im Cylindertheile/¹ gerade berührt, so dafs bei Verdunstung des Wassers u.'s. w. auf dem Behälter d die aus dem Cylindertheile f^l nachdrängende Flüssigkeit stets so viel Flüssigkeit mit aus dem. Cylinder g heraussaugt, dafs der Wasserstand im Theile /' stets in derselben Höhe erhalten wird. Zwischen der äufseren AVandung des Cylinders g und der inneren von / befindet sich ein mit einem schlechten Wärmeleiter, wie Luft, gefüllter Zwischenraum, der, wie 'die oben erwähnte, ebenfalls mit Luft gefüllte Doppelwand des Cylinders/) dazu dient, die Flüssigkeit vor Ausdehnung bei plötzlich eintretender Temperaturerhöhung und vor Gefrieren bei gelinderem Frost zu schützen, Bei sehr niedriger Temperatur wäre die Füllung" mit Spiritus u. dergl. vorzuziehen.

Die obere Fläche des Cylinders f, wie die untere Fläche des Kopfes h, kann etwas abgeschrägt sein, um den Cylinder g bei nicht ganz genauer Arbeit so regulären zu können, dafs die Oeffnung ^¹ stets die Wasserfläche in /^l genau berührt.

Der äufsere Glascylinder / ist mattirt, und nur ein schmaler Streifen / von der Breite eines Feldes der weiter unten erwähnten Thaupunktzahlentabelle ist an der vorderen Seite durchsichtig geblieben. Der auf dem Cylinder/ aufliegende Rand des Kopfes h des Wassercylinders g ist an seiner Aufsenseite in gleiche Theile getheilt, die mit Zahlen versehen sind, die der Scala der Thermometer entsprechen, tmd die Theilstriche sind senkrecht nach unten bis an das untere Ende des Cylinders g verlängert. Ebenso ist der Cylinder g seiner Länge nach in gleicher Weise in gleiche Theile getheilt und durch die Theilungspunkte sind parallele Linien um den Umfang des Cylinders gezogen. Hierdurch entstehen Felder, welche die erforderlichen Thaupunktzahlen enthalten. Uebereinstimmend mit den Theillinien auf der Länge des Cylinders g ist auf dem äufseren Cylinder/ neben dem durchsichtigen Streifen i eine mit Gradzahlen der Thermometer versehene Scala angebracht. Zur Ermittelung der Thaupunkttemperatur oder der relativen Feuchtigkeit, direct in Graden, oder auch der Zahl des Dunstdrucks, wird man daher den inneren Cylinder g nur so zu drehen brauchen, dafs die Zahl am Kopfe h, welche dem vom Luftthermometer e¹ angezeigten Temperaturgrade entspricht, über den durchsichtigen Schlitz i zu stehen kommt. Es wird dann in dem Streifen i neben der, mit dem auf dem Verdunstungsthermometer c angezeigten Grade correspondirenden Zahl das Feld zu finden sein, welche der Thaupunkttemperatur, der relativen Feuchtigkeit der Luft oder auch der Zahl des Dunstdruckes entspricht, welche Zahlen sich früher nur aus der Differenz der beiden Thermometer durch sehr mühsame Rechnung finden liefsen.

Es kann auch, wie in Fig. 4 veranschaulicht, das Luftthermometer e^l ohne jede Scala direct neben dem Schlitz i des Cylinders/ angebracht und das Verdunstungsthermometer c gesondert in einen oben geschlossenen Glascylinder a, wie vorstehend, eingeschmolzen werden.

Die Thaupunktzahl erhält man in diesem Falle dadurch, dafs man die mit dem vom Verdunstungsthermometer c angezeigten ' Grade correspondirende Zahl am Rande des Kopfes h über den Schlitz / dreht und das Feld neben

Claims (6)

dem Höhepunkte der Quecksilbersäule von e1 sucht. Die auf diesem Felde befindliche Zahl ist die gewünschte. Statt die Zahlen für die obigen Werthe auf einem Cylinder hfg anzubringen, kann der Cylindermantel auch, wie in Fig. S und 6 gezeigt, ausgebreitet als Platte benutzt und diese mit den Zahlen und Feldern versehen werden. Da, wo dann auf der Tafel die Ablesungen der beiden Thermometer sich kreuzen, findet man den Thaupunkt oder die relative Feuchtigkeit oder den Dunstdruck, je nachdem die Tafel berechnet ist. Oder man kann die tabellarische Tafel auch in anderer Verbindung mit den Thermometern benutzen. Für das Zimmer wird sich die Einrichtung mit dem drehbaren Cylinder, für das Fenster die Modification mit der Platte am besten eignen. Man kann auch, wenn man eine grofse Verdunstungsfläche zur Messung des verdunsteten Wasserquantums haben will, unter den Quecksilberbehälter d eine schwer oxydirende Metallplatte ankitten und auf diese ein Papier von gröfserem Formate legen, wodurch das Instrument in seiner Eigenschaft als Feuchtigkeitsmesser keinerlei Störung erleidet. In gewissen Fällen kann man das Instrument auch dadurch noch einfacher gestalten, dafs man nur ein Thermometer mit flachem, aber möglichst kleinem Quecksilberbehälter d benutzt. Man wendet dann bei diesem einen Thermometer eine Flüssigkeit an, welche rascher verdunstet als Wasser, wie beispielsweise Schwefelkohlenstoff, welche aber auch kein Wasser aus der Luft aufnimmt, also ein constantes Verdunstungsvermögen hat. Wenn man bei diesem Thermometer und dieser Verdunstungsflüssigkeit die Scala des Thermometers in entsprechender Weise verschiebt und überhaupt nach empirisch erprobten Formeln abändert, so kann man an dem einen Thermometer direct den Thaupunkt oder die Thaupunkttemperatur ablesen. Ein solches Instrument hat aufserdem den Vortheil, dafs es auch bei sehr strengem Frost gebraucht werden kann, da die schneller verdampfende Flüssigkeit nicht gefriert. Die möglichst kleine Verdunstungsfläche wähle ich aus Sparsamkeitsrücksichten und um den Gebrauch des Instruments im Zimmer ohne allzugrofse Belästigung durch die verdunstende Flüssigkeit zu gestatten. Das in Fig. 7 dargestellte neue Barometer, welches ich vorzugsweise in Verbindung mit dem obigen Hygrometer anwende und welches ich ,wegen seiner Aehnlichkeit mit einem Thermometer »Thermo-Barometer« nennen, will, besteht aus einem ähnlichen Quecksilbergefäfse wie das Verdunstungsthermometer c und läuft, wie ein Thermometer, in eine mit einer Scala versehene, geschlossene, luftleere Röhre aus. Die Neuheit dieses Thermo-Barometers besteht im wesentlichen in der Auszackung, Auslochung oder Riffelung des dem Luftdrucke ausgesetzten Bodens m des breiten, flachen Quecksilberbehälters. Um diesen zur Luftdruckmessung construirten Quecksilberbehälter nur dem Drucke der Luft, nicht aber der Einwirkung einer Temperaturveränderung derselben auszusetzen, isolirt man den Behälter durch Umgebung mit schlechten Wärmeleitern, wie z. B. mit unbewegter Luft gefüllte Kugeln, die, wie in der Zeichnung dargestellt, mit kleinen Löchern k versehen sind, um nur den Luftdruck auf die gezackte untere Fläche wirken zu lassen. Das Ganze wird auf einem geeigneten Gestell oder Rahmen angebracht, an dem sich ein kalenderartiger Schemablock für graphische Darstellung befindet. Die abzureifsenden Blätter werden später an einander gereiht und geben so ein zusammenhängendes, höchst belehrendes Bild. P ate ν τ-An Sprüche:

1. Ein Verdunstungsthermometer mit abgeplattetem Quecksilberbehälter, dessen untere Verdunstungsfläche möglichst wenig gerundet ist, so dafs das zur Aufnahme der Verdunstungsflüssigkeit bestimmte Papier u. s. w. einfach aufgelegt und das letztere stets in gleicher Gröfse angewendet werden kann.

2. Die Anwendung eines Quecksilberbehälters, dessen untere Fläche mattirt oder gerauht ist, um das Thermometer empfindlicher .und das Papier u. s. w. fester anheften zu machen.

3. Die \⁷erbindung der unteren Fläche des Quecksilberbehälters mit einer angekitteten Metallplatte behufs Erzielung einer gröfseren Verdunstungsfläche bei Messung der verdunsteten Wassermenge.

4. Die Flüssigkeitszuführung, bestehend aus dem Cylinder /, den Theilen /' und /² und dem Cylinder g mit Kopf h, in Combination mit einer Tabelle zur mechanischen Bestimmung der Zahl des Thaupunktes, der relativen Feuchtigkeit oder des Dunstdruckes.

5. Die Combination einer Tabelle zur mechanischen Bestimmung der Zahl des Thaupunktes, der relativen Feuchtigkeit oder des Dunstdruckes mit einem Luftthermometer und einem Verdunstungsthermometer.

6. Ein Barometer, bestehend aus einer luftleeren Röhre und einem mit einem gezackten oder geriffelten Boden versehenen Quecksilberbehälter, der gegen die Einwirkung von Temperaturschwankungen isolirt, dem Luftdruck aber zugänglich ist.

Bei einem Hygrometer die Anwendung eines Verdunstungsthermometers mit abgeplattetem Quecksilberbehälter und einer Tabelle zur mechanischen Bestimmung der Zahl des Thaupunktes, der relativen Feuchtigkeit oder des Dunstdruckes.

Bei einem Hygrometer die Anwendung nur eines Verdunstungsthermometers mit versetzter Scala, unter Benutzung einer rasch verdampfenden und kein Wasser aus der Luft aufnehmenden Flüssigkeit.

Die Combination der in den Fig. i, 4 und 5 dargestellten neuen Anordnungen mit einem Gestell oder Rahmen, der mit einem kalenderartigen Schemablocke für graphische Darstellung versehen ist.

Hierzu I Blatt Zeichnungen.