DE39828C - Hülfsreservoir an Thermometern - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE -42: Instrumente.

Dr. JOHANNES SAMUEL PERNET in BERLIN. Hülfsreservoir an Thermometern.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 21. September 1886 ab.

Die bisher bekannten Normalthermoineter umfassen kleinere, höchstens ioo° betragende Intervalle, weil sonst infolge der für genaue Messungen notbwehdigen Länge eines Grades dem Instrument eine für den praktischen Gebrauch unhandliche Länge gegeben werden rnufs.

Man bedarf daher für die Messungen von Temperaturen, welche über diese Grenzen hinausgehen, mehrerer Instrumente, was zur Folge hat, dafs nicht nur jedes Instrument für sich untersucht werden mufs, sondern auch die Angaben derselben erst durch Vergleichürig mit einem unempfindlicheren und daher ungenaueren, als normal angenommenen Instrument vergleichbar gemacht Werden können.

Aufserdem war man bisher in vielen Fällen gezwungen, Instrumente zu verwenden, die weder in sich selbst calibrirbar, noch fundamental bestimmbar sind und daher auf den Namen eines Normalthermometers keinen Anspruch machen können. Denn als Normalthermometer kann man nur solche Instrumente ansehen, bei welchen das Grundintervall [o—ioo] direct bestimmt und der bei den Messungen zur Verwendung kommende Theil durch CaIibrirung in Einheiten dieses Grundintervalls ausgedrückt werden kann.

Das vorliegende Instrument gestattet:

ι. bei verhältnifsmäfsig geringer Länge und grofser Empfindlichkeit Messungen in weiten Temperaturgrenzen auszuführen;

2. eine strenge Calibrirung und Bestimmung des Fundamentalabstandes (Gradwerthes), und

3. einige von der Ausdehnung des Glases herrührende wichtige Correctionen unmittelbar zu bestimmen, was bei den bisher gebräuchlichen Instrumenten überhaupt nicht möglich ist.

Auf beiliegender Zeichnung ist beispielsweise ein Stabthermometer mit Quecksilberfüllung dargestellt, und zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt (gesammte Füllung vereinigt); Fig. 2 einen schematischen Längsschnitt (ein 50⁰ entsprechendes Volumen Quecksilber ist in Reservoir B abgeführt); Fig. 3 einen schematischen Längsschnitt (ein ioo° entsprechendes Volumen Quecksilber ist in Reservoir B abgeführt); Fig. 4 einen schematischen Längsschnitt (im Reservoir B befindet sich ein i 50⁰ entsprechendes Volumen Quecksilber); Fig. 5 einen schematischen Längsschnitt (im Reservoir B befindet sich ein 200⁰ entsprechendes Volumen Quecksilber); Fig. 6 einen schematischen Längsschnitt (im Reservoir B befindet sich ein 250⁰ entsprechendes Volumen Quecksilber). Fig. 7 zeigt das Reservoir B in der von W a If er din gegebenen Form. '

In diesem Falle sind die Erweiterungen E¹ E* E^s Eⁱ nebst den zugehörigen, durch die Theilstriche o, 50, 100, 150, 200 Und 250 begrenzten Abschnitten der Cäpillare so bemessen, dafs die dadurch begrenzten Volumina y\ γϊ ya yi derselben je einem Intervall von 50° entsprechen und gleichzeitig ein dem mittleren, zwischen 100 und 150 gelegenen TheileF⁵ der Cäpillare gleiches Volumen besitzen.

Es sind daher alle Bedingungen zu einer strengen und doch wenig Arbeit erfordernden Calibrirung des Instrumentes gegeben; denn mifst man

i. die Länge eines Quecksilberfadens von beiläufig 50⁰ in den Stellungen [o · 50], [50 · 100], [100-150], [150-200], [200-250],

2. diejenige eines Quecksilberfadens von beiläufig ioo° in den Stellungen [o · ioo], [50 · 150], [100 · 200], [1 50 · 250],

3. diejenige eines Quecksilberfadens von ι 5o° in den Stellungen [ο · ι 50], [50 ■ 200], [100 · 250], und endlich

4. diejenige eines Quecksilberfadens von 200⁰ in den Stellungen [0-200] und [50-250], so besitzt man alle Elemente zu einer strengen Ermittelung der etwaigen Abweichungen der genannten Intervalle von ihrem nominellen Werthe.

(Die zwischen den einzelnen Erweiterungen befindlichen Theile der Capillare sind so gewählt, dafs auch ihre Volumina streng ermittelt werden können. Man ergänzt hierzu die oben angegebenen Messungen der Fadenlängen durch solche, bei denen die Endpunkte diesseits und jenseits der Hauptpunkte um solche Intervalle verschoben werden, die der zur engeren CaIibrirung des Mefsrohres M [100 · 1 50] gewählten Einheit oder Multipla derselben entsprechen.)

Sollen nun beispielsweise die Temperaturmessungen in dem Intervall [—40⁰ · o°], Fig. 1, erfolgen, so würde so viel Quecksilber mit demjenigen im Reservoir A vereinigt werden, dafs dasselbe das Volumen A + F > + F² + F⁵ einnimmt, d. h. also der Quecksilberfaden bis zum Theilstrich 150 reicht, wenn das Instrument sich in schmelzendem Eise befindet.

Will man Messungen in dem Intervall [o°- 50⁰], Fig. 2, vornehmen, so führt man so viel Quecksilber in das Reservoir B über, dafs dasselbe bei o° nur noch bis zum Theilstrich 100 reicht.

In gleicher Weise verfährt man bei Messungen, die in um je 50⁰ höher gelegenen Intervallen ausgeführt werden sollen, wie dies schematisch in den Fig. 3, 4, 5 und 6 dargestellt ist.

Die Abtrennungen von bestimmten Quecksilbermengen werden erleichtert durch die in der Nähe des Reservoirs A befindliche Verengung s¹ der Capillare, weil an dieser Stelle die Fäden sich durch eine leichte Erschütterung nach der Längsrichtung hin ohne Schwierigkeit abtrennen lassen. Aus gleichem Grunde ist eine Verengung s² beim Reservoir B angebracht, welche aufserdem die unbeabsichtigte Wiedervereinigung des abgetrennten und in das Reservoir B übergeführten Quecksilbers verhindert.

Der letztere Zweck kann auch dadurch erreicht werden, dafs der obere Behälter mit einer Ausbuchtung, wie Fig. 7 zeigt, versehen wird. . ■ ■' ■

Es entsprechen alsdann die in Parenthese aufgeführten Zahlen den wirklichen Temperaturen. Wie unmittelbar aus der Zeichnung ersichtlich, können gewisse Temperaturen mit demselben Instrument mit verschiedenen, aber genau bekannten Quecksilbermengen genau gemessen werden, was bisher noch nicht erreicht wurde. So z. B. die Temperaturen o°, 50° und ioo° viermal in der durch Fig. 1, 2, 3 und 4 angedeuteten Weise. Der zur Ermittelung des Gradwerthes erforderliche Fundamentalabstand [o ■ 100] kann daher mit vier verschiedenen Quecksilbermengen bestimmt und daraus die Abhängigkeit desselben von der Quecksilbermenge direct beobachtet werden. Es ergiebt dies unmittelbar die zur Berechnung des Einflusses herausragender Fäden nothwendige Constante. Bestimmt man nun vor der Füllung die absoluten Werthe der Volumina A F¹ F² F⁵ F³ F⁴ und die zur Füllung erforderliche Quantität Quecksilber, so kann man aus obigen Beobachtungen den mittleren scheinbaren cubischen Ausdehnungscoe'fficienten der zur Herstellung des Thermometers verwendeten Glassorte für das Temperaturintervall [o · 100] ableiten.

Da der mittlere Ausdehnungscoefficient des Quecksilbers zwischen [o-ioo] hinlänglich genau bekannt ist, so ergiebt sich daraus der für die Reduction des Quecksilberthermometers auf das Luftthermometer wichtige cubische Ausdehnungscoefficient der angewendeten Glassorte zwischen o° und 100° Es genügt daher die Vergleichung dieses Instrumentes mit dem Luftthermometer bei wenigen Punkten, um für sämmtliche Temperaturen die Correctionen mit beliebiger Genauigkeit zu berechnen.

Es ist selbstverständlich, dafs diese Construction sowohl bei Stabthermometern als auch bei den sogenannten Emschlufsthermometern angewendet werden kann. Ebenso ist man in der Wahl der anzuwendenden Flüssigkeit nicht ausschliefslich an das Quecksilber gebunden.

Zum Schlufs sei· noch bemerkt, dafs es nicht darauf ankommt, diesseits und jenseits des Mefsrohres M eine gleiche Anzahl Erweiterungen einzuschalten, sondern blos darauf, dafs die Volumina der diesseits und jenseits des Mefsrohres M angeordneten Erweiterungen in einem solchen Verhältnifs zu einander und zum Mefsrohr M stehen, dafs das Instrument in sich calibrirbar wird.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   An Thermometern mit einer oder mehreren Erweiterungen diesseits und jenseits des Mefsrohres ein am oberen Ende befindliches Hülfsreservoir zur Aufnahme gemessener Flüssigkeitsmengen (z. B. Quecksilber) zu dem Zwecke, um die wirksame Flüssigkeitsmenge nach Bedürfhifs regulären zu können.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.