Beschreibung zweier Gefäßbarometer, das eine mit constantem, das andere mit veränderlichem Niveau, nebst Tafel zur Berichtigung der Capillardepression

V. Beschreibung zweier Gefäßbarometer, das eine mit constantem, das andere mit veränderlichem Niveau, nebst Tafel zur Berichtigung der Capillardepression.

Im Bulletin de la Société géologique de France, T. XII p. 446, beschreibt Hr. Delcros zwei Barometer, welche er vom Mechanikus Ernst in Paris hat verfertigen lassen^[1]. Da die Constuction dieser Instrumente einiges Eigenthümliche besitzt, so bringen wir hier das Wesentliche derselben zur Kenntniß unserer Leser.

Taf. I Fig. 12

Gefäßbarometer mit constantem Niveau.

Dasselbe ist im Ganzen eine Abänderung des bekannten Barometers von Fortin, nach dessen Tode, wie Hr. Delcros glaubt, die Kunst der Verfertigung dieses Instruments verloren gegangen seyn soll. In dem oberen Theil ist es ihm sogar ganz gleich, nur in dem unteren, der das Gefäß enthält, weicht es in einigen Stücken von ihm ab, daher auch nur dieser in Fig. 12 Taf. I abgebildet worden ist, zur Hälfte in Durchschnitt, zur Hälfte in Ansicht.

Das Gefäß ist zusammengesetzt aus zwei Hauptstücken $neb$ und $bb'a''q'$.

Der obere Theil desselben besteht aus einem Deckel $bn'$ mit einem darauf stehenden Cylinder; letzterer endigt oben in einem erweiterten Hals $n$, über welchen das Leder $g$ gezogen wird, das sich in eine Verengerung $g'$ der Barometerröhre $tt'$ legt, und dadurch einerseits diese Röhre auslösbar befestigt, und andererseits zwischen $n$ und $g'$ hindurch dem äußeren Luftdruck gestattet auf die Oberfläche $cc'$ des Quecksilbers im Gefäße zu wirken. Dieß Stück $nn'$ ist von Buchsbaumholz. Dasselbe ist umschlossen von dem Messingcylinder $f''$, der oben einen Ansatz mit der Schraube $oo$ trägt. Auf letztere schraubt sich die Mutter des unteren Endes der Messingröhre $e''e'''$ welche, wie beim Fortin’schen Instrument, die ganze Barometerröhre umschließt, und mit Skale und Nonius versehen ist. Bei $f''$ geht durch den Deckel $n'$ der Elfenbeinstift $d$ hindurch, der an der Messingplatte $ee'$ unveränderlich befestigt ist, und immer denselben Abstand von dem letzten Theilstrich der Skale behält. Die untere Spitze dieses Stifts befindet sich mitten in der Breite des ringförmigen Meniskus $c''$ der Quecksilberkuppe, und entspricht genau dem Nullpunkt der Barometerskale. Drei Stifte mit Schrauben $aa$, $aa'$, $a''a''$ verbinden den oberen Theil des Gefäßes mit dem Cylinder, der den unteren Theil desselben bildet.

Dieser untere Theil besteht zunächst aus einem Glascylinder $bb'b''$, welcher das Durchsehen auf das Quecksilber gestattet. Unten bei $b'$ ist derselbe in dem Cylinder fest gekittet, und oben bei $b$ wird er mittelst der Schrauben $a$, $a'$, $a''$ gegen einen unter dem Deckel liegenden Lederring gepreßt. Dieß bewirkt einen sicheren Verschluß, und erlaubt den Cylinder abzunehmen und zu reinigen.

Der untere Theil des Gefäßes, welcher das Quecksilber enthält, besteht aus zwei hohlen Cylindern von Buchsbaumholz $k$ und $m$, welche durch die Schraube $r$ verbunden und von einem Messingcylinder umschlossen sind, der sich in $ss'$ von einander schrauben läßt. Die untere Hälfte enthält an ihrer Grundfläche eine Mutter mit der Schraube $qq'$, welche bestimmt ist, den Buchsbaumboden $hh'$ zu heben oder zu senken. Auf letzterem ruht der Ledersack $hh'h''h'''$ der das Quecksilber enthält, bei $h'$ an dem Buchsbaumboden und bei $h'''$ an dem Buchsbaumcylinder festgebunden ist.

Die Vorzüge dieses Barometers vor dem Fortin’schen bestehen wesentlich darin, daß es sich, wenn die Quecksilberfläche oxydirt oder der Glascylinder blind geworden ist, mit Leichtigkeit auseinandernehmen und reinigen läßt, und daß eben so, wenn die Röhre beschädigt worden, jeder Reisende ohne Umstände eine neue einsetzen kann, falls er solche im Vorrath mit sich führt. Dabei ist das Instrument etwa drei Pfund leichter. Es hat sich übrigens vollkommen bewährt, da es auf der französischen Nord-Expedition, in Lappland, Finnmarken und Spitzbergen vielfach gebraucht, und unbeschädigt wieder nach Paris zurück gebracht worden ist.

Taf. I Fig. 13

Gefäßbarometer mit veränderlichem Niveau.

Man sieht die wesentlichen Theile desselben in Fig. 13 Taf. I abgebildet. Die Röhre hält bei $aa'$ 7 bis 8 Millimeter im Lichten, unterhalb $bb'$ ist sie enger, und ihre Oeffnung unten bei $a'$ hat noch geringeren Durchmesser. Bei $pp'$ enthält sie, wie die Gay-Lussac’schen Heberbarometer (welche Instrumente, wegen ihrer großen Enge, von Hrn. Delcros mit Recht für eben so unzuverlässig erklärt werden, als sie wegen ihrer complicirten Gestalt zerbrechlich sind) einen trichterförmigen Einsatz (poche) um die eben eingedrungene Luft aufzufangen und am Aufsteigen in das Vacuum zu hindern. Das Gefäß besteht aus einem Glascylinder $bb'b''b'''b''''$, der den dünneren Theil der Röhre umschließt, und oben mit einer (eisernen) Mutter $qq'$ versehen ist, mittelst welcher und der auf die Röhre gekitteten Schraube $vv'$ die Verbindung beider hergestellt wird. Nach unten hat es eine Verengerung und oben ein Löchelchen, um der äußeren Luft den Eintritt zu gestatten.

Der Durchmesser des cylindrischen Gefäßes und der Röhre sind so berechnet, daß die Capillardepression des ringförmigen Meniskus $mm'$ im Gefäß beinahe die in der Röhre aufhebt. Wo indeß eine große Genauigkeit verlangt wird, muß man diese Depression besonders berichtigen. Dazu giebt Hr. Delcros die folgende Tafel, die von ihm neuerlich (1841) nach den Formeln von Schleiermacher berechnet worden ist^[2].

Tafel zur Berichtigung der Capillardepression in Barometern.

Durchm. der Röhre. mm.	Höhe des Meniskus in Millimetern.
	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9
1,0	1,268	2,460	3,516	4,396	5,085
1,2	0,876	1,715	2,484	3,162	3,728	4,190
1,4	0,638	1,256	1,836	2,363	2,825	3,218	3,542
1,6	0,484	0,955	1,404	1,820	2,196	2,528	2,812	3,050
1,8	0,378	0,747	1,103	1,437	1,746	2,024	2,270	2,483	2,662
2,0	0,302	0,598	0,885	1,158	1,413	1,648	1,859	2,046	2,209
2,2	0,245	0,487	0,723	0,948	1,161	1,360	1,541	1,705	1,831
2,4	0,203	0,403	0,599	0,787	0,966	1,135	1,292	1,436	1,565
2,6	0,170	0,337	0,502	0,661	0,813	0,958	1,093	1,218	1,332
2,8	0,143	0,285	0,425	0,560	0,691	0,815	0,932	1,041	1,142
3,0	0,122	0,243	0,362	0,478	0,591	0,698	0,800	0,896	0,985
3,2	0,105	0,209	0,312	0,412	0,509	0,602	0,691	0,776	0,855
3,4	0,091	0,181	0,269	0,356	0,441	0,523	0,601	0,675	0,745
3,6	0,079	0,157	0,234	0,310	0,384	0,455	0,524	0,590	0,652
3,8	0,069	0,137	0,205	0,271	0,336	0,399	0,459	0,517	0,572
4,0	0,060	0,120	0,180	0,238	0,295	0,350	0,404	0,455	0,504
4,2	0,053	0,106	0,158	0,210	0,260	0,309	0,356	0,402	0,446
4,4	0,047	0,094	0,140	0,185	0,230	0,273	0,315	0,356	0,395
4,6	0,042	0,083	0,124	0,164	0,204	0,242	0,280	0,316	0,351
4,8	0,037	0,074	0,110	0,146	0,181	0,215	0,249	0,281	0,312
5,0	0,033	0,065	0,098	0,130	0,161	0,192	0,221	0,250	0,278
5,2	0,029	0,058	0,087	0,116	0,144	0,171	0,198	0,224	0,248
5,4	0,026	0,052	0,078	0,103	0,128	0,153	0,177	0,200	0,222
5,6	0,023	0,047	0,070	0,092	0,115	0,137	0,158	0,179	0,199
5,8	0,021	0,042	0,062	0,083	0,103	0,122	0,142	0,160	0,178
6,0	0,019	0,037	0,056	0,074	0,092	0,110	0,127	0,144	0,160
6,2	0,017	0,034	0,050	0,067	0,083	0,099	0,114	0,129	0,144
6,4	0,015	0,030	0,045	0,060	0,074	0,089	0,103	0,116	0,130
6,6	0,014	0,027	0,041	0,054	0,067	0,080	0,093	0,105	0,177
6,8	0,012	0,024	0,037	0,049	0,061	0,072	0,084	0,095	0,105
7,0	0,011	0,022	0,033	0,044	0,055	0,065	0,075	0,085	0,095

Fortsetzung der Tafel.

Durchm. der Röhre. mm.	Höhe des Meniskus in Millimetern.
	1,0	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5	1,6	1,7	1,8
2,0	2,348
2,2	1,978	2,087
2,4	1,680	1,780	1,866
2,6	1,436	1,528	1,608	1,676
2,8	1,235	1,318	1,392	1,456	1,511
3,0	1,068	1,143	1,210	1,270	1,322	1,368
3,2	0,928	0,995	1,057	1,112	1,161	1,203	1,238
3,4	0,810	0,871	0,926	0,976	1,021	1,061	1,095
3,6	0,710	0,764	0,814	0,860	0,901	0,938	0,970
3,8	0,624	0,673	0,718	0,760	0,797	0,831	0,861	0,887
4,0	0,551	0,594	0,635	0,673	0,707	0,738	0,766	0,790
4,2	0,487	0,526	0,563	0,597	0,628	0,657	0,682	0,705
4,4	0,432	0,467	0,500	0,531	0,559	0,585	0,609	0,630
4,6	0,384	0,416	0,445	0,437	0,499	0,522	0,544	0,563
4,8	0,342	0,370	0,397	0,422	0,445	0,467	0,486	0,504
5,0	0,305	0,330	0,354	0,377	0,398	0,418	0,436	0,452
5,2	0,272	0,295	0,317	0,337	0,356	0,374	0,390	0,405	0,418
5,4	0,244	0,264	0,284	0,302	0,319	0,336	0,350	0,364	0,376
5,6	0,218	0,237	0,255	0,271	0,287	0,301	0,315	0,327	0,338
5,8	0,196	0,213	0,228	0,243	0,257	0,271	0,283	0,294	0,304
6,0	0,176	0,191	0,205	0,219	0,231	0,243	0,254	0,264	0,273
6,2	0,158	0,172	0,185	0,197	0,208	0,219	0,229	0,238	0,246
6,4	0,142	0,154	0,166	0,177	0,187	0,197	0,206	0,214	0,221
6,6	0,128	0,139	0,150	0,160	0,169	0,178	0,186	0,193	0,200
6,8	0,116	0,126	0,135	0,144	0,153	0,160	0,168	0,174	0,180
7,0	0,105	0,114	0,122	0,130	0,138	0,145	0,152	0,158	0,163

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1. Schon in dem Aufsatz von Bravais (Ann. Bd. LII S. 519) ward dieser Ernst’schen Barometer gedacht.
2. Derselben geschah schon in dem Aufsatz von Bravais Erwähnung (S. Annal. Bd. LVII S. 529), dessen Tafel sich wesentlich nur dadurch unterscheidet, daß das eine der Argumente ein anderes ist als hier. Dort war es der Einfallswinkel der Quecksilberfläche gegen die Röhrenwand, hier ist es die Höhe des Meniskus der Quecksilberfläche. Bei der Correction im Gefäß, welche von der Correction in der Röhre abzuziehen ist, muß natürlich statt des Röhrendurchmessers die halbe Differenz zwischen den Durchmessern des Gefäßes und der Röhre genommen werden.
   P.