Göderke, K,: Zur Frage der Anwendung der Hergesell-Kleinschmidt-Formel usw. 469
Zur Frage der Anwendung der Hergesell-Kleinsechmidt-Formel
zur Bestimmung der Korrektion an den Druckwerten von Bourdonrohren
infolge Temperatureinflusses,
Von Karl Gödecke, Hamburg, Meteorologische Versuchsanstalt der Deutschen Secwarte.
Zusammenfassung: Auf Grund. von Vergleichsmessungen — Druckeichungen bei Stratosphären-
temperaturen nach der Frankenbergerschei. Methode — wird nachgewiesen, daß die Hergesell-
Kleinschmidt-Formel zur Bestimmung: der Druckkorrektion vou Bourdonrohren infolge Temperatur-
einflusses unbedenklich verwendet werden kann, solange die vereinfachenden Annahmen — Konstantes
Volumen der Rohre — zutreffen. Bourdonrohre, bei denen der Kompensationsdruck größer als der
Bodendruck jet, sind für aerologische Messungen nicht verwendbar, Zum Schluß wird auf einen Fehler
aufmerksam gemacht, mit denen. die Höhen von Registrierballonen. behaftet sein können, wenn mal
Rohre mit Kompensationsdrucken benutzt, die größer als der Bodendruck. sind. ;
Bereits 1904 haben Hergesell und Kleinschmidt (1) ) die Frage des Tem-
peratureinflusses an. Anerociden theoretisch und experimentell studiert. Sie fanden,
daß sowohl die Metallfeder als auch die Luftfüllung im Aneroid wie ein Thermo-
meter wirken. Deshalb gilt die Eichkurve eines Barographen nur für eine be-
stimmte Temperatur des Barographen, Die Gesamtänderung der Federkraft infolge
Temperatureinfluß beträgt —apdT, wo p den Lultdruck, AT die Temperatur-
differenz und. a eine Materialkonstante, den. Temperaturkoeffizienten des Elastizi-
fätsmoduls. bedeutet,
Hergesell und Kleinschmidt haben bewiesen, daß dieser Temperatur-
einfluß auf die Federkraft für einen bestimmten Luftdruck durch eine bestimmte
Luftfüllung in. dem Rohr kompensiert werden kann, Wenn man die Volumände-
ungen des Aneroids, die nach Kleinschmidt (ı) bei Bourdonrohren für aerolo-
gische Messungen über den ganzen. Meßbereich 10 bis 20% betragen, vernach-
lässigt, so ist die Druckänderung im Aneroid direkt proportional. der Temperatur-
änderung, alse gleich bAT, wobei b gleich dem Innendruck x, der Dose bei
278° abs, dividiert durch 278° ist,
Beide Temperatureinflüsse wirken einander entgegen. Stehen beide Kräfte
— Änderung der Federkraft und Änderung des Drucks im Aneroid — einander
im Gleichgewicht, ist also bAT—apÄdT =0, 80 ist der Temperatureinfluß kom-
pensiert. Das ist der Fall, wenn b-—ap=0. Den Druck, bei dem die Kompe-
sation. eintritt, bezeichnet man nach Hergesell und Kleinschmidt als Kom-
pensationsdruck pr. Durch verschiedenen Druck im Aneroid kann also die Lage
des Kompensationsdrucks verändert werden. Jeder andere Druckwert muß um einen
Betrag 4 p = — AT (b— ap) korrigiert werden ?). Hierin bedeuten Ap die anzu-
bringende Druckkorrektion, AT die Differenz zwischen der Temperatur, bei. der
die Druckeichung stattfand und der Temperatur des Aneroids in dem Augen:
blick, in. dem der zu korrigierende Druückwert p gemessen wurde, b stellt eine
Konstante dar, die vom. Betrage der Luftfüllung: der Dose abhängig ist und die
daher bei jedem Äneroid durch eine Druckablesung bei weit auseinanderliegen-
den Temperaturen bestimmt werden muß, a ist eine Materialkonstante und gleich
dem. Temperaturkoeffizienten des Elastizitätsmoduls, der für Bourdonrohre aus
Kupfer und Messing nach Kleinschmidt (s, ) 0.00045 iat%,
Die obige Kompensationsformel, die unter einigen. vereinfaehenden Annahmen
gewonnen wurde, haben Hergesell und Kleinschmidti (ı) innerhalb der Be-
obachtungsfehler experimentell bestätigt gefunden.
Zweifel an der Richtigkeit dieser Formel, die wohl durch die Verwendung
schlecht kompensierter Bourdonrohre begründet waren, waren der Anlaß, daß an
der Meteorologischen Versuchsanstalt der Deutschen Seewarte der Frage der
Druckberichtigung In der Höhe besonders Aufmerksamkeit geschenkt wurde, als
der Aufstiegbetrieb für Registrierballone 1926 neu eingerichtet war.
Mit einem besonders konstrulerten Apparat sollte die Korrektion an den
Druckwerten von Bourdonrohren wegen des Temperafurflusses ermittelt. werden.
Diese Methode, die E. Frankenberger (5) entwickelte, besteht darin, daß ein
9 Vgl, die Literatur anı. Schluß dieser Ahhandlang. — * Eine exakte Ableitung der Kompen-
sationsformel. findet sich im 1 und 4. -— % Über die Bestimmung der Konten 8 und die An
wendung der Kompensationsformel. ziehe (2} Seite 23 oder [s) Seite 187,
