Titel: | Rheobathometer von Prof. E. Stahlberger in Fiume. |
Fundstelle: | Band 216, Jahrgang 1875, Nr. , S. 418 |
Download: | XML |
Rheobathometer von Prof. E. Stahlberger in
Fiume.
Mit Holzschnitt und Abbildung auf Taf. VIII [d/1].
Stahlberger's Rheobathometer.
Das in Fig. 52
dargestellte Instrument hat den Hauptzweck, die Stärke und Richtung der
Meeresströmungen auf hoher See zu bestimmen, und kann nebenbei noch zu den
gewöhnlichen Peilungsarbeiten benützt werden. Dasselbe besteht aus drei
Hauptbestandtheilen, dem Schwimmer A, dem Ballastgefäß
B und der Auslösevorrichtung G.
Der Schwimmer A ist aus Korkplatten zusammengesetzt,
welche durch hohle dickwandige Glaskugeln ersetzt werden, wenn es sich um Erreichung
größerer Tiefen handelt. Der Ballast befindet sich im Gefäße B, das durch einen in der Zange C hängenden
Haken aufrecht erhalten wird. D ist eine hohle Röhre aus
Messing (ähnlich den Bourdon'schen Manometerröhren). Die
beiden Enden dieser Röhre müssen sich gegenseitig um so mehr nähern, je tiefer das
Instrument einsinkt, also je größer der Druck wird. Da jedes Ende an einem Backen
der Zange C angreift, so wird dieselbe bei einer
gewissen Tiefe geöffnet werden, worauf der Haken fällt und in Folge dessen das
Ballastgefäß B umstürzt; der Ballast fällt heraus und
das Instrument muß wieder steigen.
Die Tiefe, bei welcher die Zange C sich öffnet, kann
verändert werden durch verschiedene Anspannung der Federn E mittels der Mikrometerschraube F. Stellt man
die Backen der Zange C mehr übereinander, so wird
natürlich ein größerer Druck dazu gehören, dieselbe zu öffnen, als wenn die Backen
sich nur wenig übergreifen.
Damit bei einem etwaigen Auftreffen auf dem Grunde das Instrument nicht verloren
geht, hängt das Ballastgefäß nicht direct an dem durch die Zange C gehaltenen Haken, sondern an dem Doppelhaken G, dessen Einrichtung ganz ähnlich jener des Brooke'schen Lothes ist. Sowie der Apparat auf dem Boden
auftrifft, läßt G die Ketten des Ballastgefäßes los, und
so muß das Instrument wieder steigen. Die Büchse H dient
zur Aufnahme einer Patrone, welche durch Phosphor und Phosphorcalcium von selbst
entzündet wird und durch eine große Rauchentwickelung den Ort sichtbar machen soll,
an welchem das Instrument wieder an die Meeresoberfläche kommt.
Die Anwendung dieses Instrumentes beruht nun auf der Voraussetzung, die nach Stahlberger fest begründet sein soll, daß in einer gewissen Tiefe unter einer Strömung das Wasser vollständig in
Ruhe ist. Unter dieser Voraussetzung wird man nun folgendermaßen vorgehen
können.
Es sei XX die Oberfläche des Meeres, welche in einer
Strömung in der Richtung des Pfeiles sich bewegt, und YY
die Grenze dieser Strömung; unter diesem Horizonte sei das Wasser ruhig.
Textabbildung Bd. 216, S. 419
Ruhiges Wasser.
Textabbildung Bd. 216, S. 419
Meeresgrund.
Läßt man das Rheobathometer nieder, so wird es auf dem Wege ac sinken und ans dem Wege ca′ wieder
in die Höhe kommen. Die Zeit, welche es gebraucht, sei t, und ein Schwimmer, der zu gleicher Zeit mit dem Instrumente von a aus losgelassen worden, habe sich bis a″ bewegt. Man stellt nun die Federn E für größere Tiefen ein und macht eine zweite
Beobachtung. Das Instrument bewegt sich auf dem Wege ACA′ und kommt nach der Zeit T wieder an
die Oberfläche. Während dieser Zeit hat sich der Schwimmer von A. nach A″ bewegt.
Die Zeiten t und T, sowie
die Distanzen a′a″ und A′A″ können durch Messungen gefunden werden. Wenn das Instrument
beidemale in ruhiges Wasser gekommen war, so ist
aa′ = AA′ = x.
Man bekommt nun die Wege, welche der Schwimmer in den Zeiten t und T zurücklegt:
aa″ = a′a″ + x in in der Zeit t
AA″ = A′A″ + x in der Zeit T.
Daraus folgt der Weg
AA″ - aa″ = A′A″ - a′a″
in der Zeit T - t, und dies gibt als die gesuchte
Strömungsgeschwindigkeit:
Textabbildung Bd. 216, S. 419
Dieser einfachste Fall wird wohl nicht oft vorkommen; jedoch dürften auch bei
complicirten Fällen durch mehrfache Beobachtungen sich genügende Resultate erzielen
lassen.
Mit dem Rheobathometer hat der Fregattencapitän Alphons R. v. Henriguez Versuche angestellt, welche befriedigende Resultate ergeben
haben. Der Apparat ist bis zu 600m Tiefe verwendet
worden. Der Mechaniker Mathias Skull in Fiume liefert
exact ausgeführte Rheobathometer. (Carl's Repertorium für
Experimentalphysik, 1874 S. 376.)
Ref. glaubt, dieser Meßmethode eine große Wichtigkeit beilegen zu dürfen, möchte aber
vorschlagen, dem Instrumente größere Dimensionen zu geben. Durch Gefäße mit
Petroleum gefüllt, würden sich Schwimmer mit beliebig großem Auftriebe herstellen
lassen. Je größer der Apparat, um so besser wird sich damit arbeiten lassen, und um
so weniger wird derselbe dem Verlorengehen ausgesetzt sein. Das Beifügen eines
Federmanometers, welches den Maximaldruck und mithin die Maximaltiefe aufzeichnet,
dürfte auch von großem Vortheil sein.
Dr. P. S.