Titel: Bestimmung hoher Temperaturen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1882, Band 244 (S. 438–441)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj244/ar244174

Bestimmung hoher Temperaturen.

Patentklasse 42. Mit Abbildungen auf Tafel 32.

Im Anschluſs an die früheren diesbezüglichen Mittheilungen (vgl. 1877 225 * 272.* 463. 1878 230 * 319. 1879 233 * 400. 1880 236 * 302) mögen die neueren hierher gehörenden Vorschläge kurz besprochen werden.

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Das Metallthermometer von Zabel und Comp. in Quedlinburg (* D. R. P. Nr. 9314 vom 11. Januar 1878) besteht im Wesentlichen aus einem gelochten Messingrohr a (Fig. 7 und 8 Taf. 32), dessen unteres Ende mit dem Stahlrohr b verlöthet ist, welches seine Fortsetzung in dem Messingrohr c findet, mit dem es durch ein Einsatzstück verlöthet ist. Das Rohr c trägt ein durchbrochenes Stück n, welches mit der Stellvorrichtung z ein Kugelgelenk bildet. Ein unten zugespitztes Stäbchen e wird durch eine kleine Spiralfeder in eine Vertiefung des Gleitklotzes d gedrückt; oben ist dasselbe abgeplattet und durch Schraube f mit dem Rechen verbunden. Auf das oben mit Gewinde versehene Rohr a ist ein Untersatz geschraubt, auf welchem die Platten des Zeigerwerkes befestigt sind. Diese Theile bilden das eigentliche Thermometer, indem bei der Erwärmung sich nur die Unterschiede der Ausdehnung des Stahl- und Messingrohres a und b durch Rechen und Trieb auf den Zeiger übertragen können, da alle anderen Theile aus gleichem Metall bestehen und sich in einem durch Schutzrohr l geschlossenen Räume befinden, mithin sich gleichmäſsig erwärmen und ausdehnen. Damit bei der Erwärmung die Luft entweichen kann, sind bei z zwei Oeffnungen vorhanden, welche mit einer Schwitzwasserfangvorrichtung zugeschraubt sind, bestehend aus Drahtsieben mit zwischengelegtem Schwamm.

Nach dem Zusatzpatent (Nr. 9751 vom 12. März 1878) ist bei dem ebenso eingerichteten Metallthermometer mit kurzer Schaftlänge das äuſsere mit dem inneren Rohre durch je vier Lappen verbunden.

R. Schwartzkopff in Berlin (* D. R. P. Kl. 74 Nr. 12591 vom 10. August 1880 und Zusatz * Nr. 15634 vom 1. Mai 1881, vgl. 1882 243 * 41) verwendet als Controlapparat für Maximaltemperaturen eine Metallscheibe, welche beim Schmelzen einen elektrischen Stromkreis schlieſst (vgl. E. Büchner 1879 232 * 431).

Das offene Luftpyrometer von F. Wiske in Immendorf (* D. R. P. Nr. 10065 vom 2. November 1879) verwendet die Gewichtsunterschiede zwischen erhitzter und freier Luft. Zu diesem Zweck wird ein etwa 3m langes Gasrohr A (Fig. 9 Taf. 32) in den Schornstein o. dgl. gebracht, dessen Enden wagrecht nach auſsen gehen. Das senkrecht nach unten geführte Rohr n ist von einem Dampfmantel B umgeben, um dadurch auf einer gleichmäſsigen Temperatur von 100° erhalten zu werden. Zur Bestimmung der Gewichtsunterschiede der beiden Luftsäulen in den Rohren A und n sind die beiden Rohre a und m beliebig weit fortgeführt und mit dem Meſsapparate D verbunden. Das Rohr a mündet unter einer mit Glycerin abgesperrten Glocke e, deren Bewegung durch Zeiger z ersichtlich gemacht wird, während das Rohr m mit der äuſseren Luft in Verbindung steht.

Bei dem in Fig. 10 Taf. 32 veranschaulichten Luftthermometer von |440| L. W. Andrews (Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft, 1881 S. 2117) steht das etwa 1cc oder mehr fassende Thermometergefäſs a durch das Capillarrohr c mit dem weiteren Rohr N in Verbindung, in dessen Conus sich eine schwarze Glasspitze befindet. Dieses Rohr ist durch einen bei e verzweigten Kautschukschlauch mit dem geschlossenen Manometer h und dem Gummibeutel f verbunden. Beim Gebrauch wird ac mit trockener Luft gefüllt, die Theile Ne bis h mit Quecksilber. Nun drückt man mittels einer Schraube den Gummibeutel so weit zusammen, bis das Quecksilber in N genau die Glasspitze berührt, und beobachtet die Höhe der Quecksilbersäule im Manometer h. Durch Erwärmen des Luftgefäſses auf eine höhere Temperatur wird das Quecksilber unter den durch die Glasspitze bezeichneten Stand herabgedrückt, kann dann aber durch erneuerten Druck auf den Gummibeutel f in die ursprüngliche Lage zurückgebracht werden, so daſs das Manometer den im Luftgefäſs a herrschenden Druck anzeigt, woraus sich die Temperatur t ergibt:

In dieser Formel bedeuten:

  • t die gesuchte Temperatur,
  • Hg den Druck (Cor.), welcher dem Siedepunkt des Quecksilbers entspricht,
  • H den Druck, welcher der Temperatur entspricht,
  • 3β die cubische Ausdehnung des Glases (0,000025),
  • v das Volumen des Luftgefäſses,
  • v' „ „ „ unerhitzten Verbindungsrohres des Luftgefäſses bis zur Marke (der Bruch v' : v sollte nicht gröſser als 1/40 sein),
  • t' die Temperatur dieser Verbindungen.

Die untere Kugel des Manometers faſst etwa 8cc, die obere 7cc, das Rohr zwischen beiden 1cc,5 und die in Millimeter getheilte Scale ist 320mm lang. Der Apparat ist auf Temperaturen von 300 bis 580° berechnet. Als Nullpunkt wird vortheilhaft der Siedepunkt des Quecksilbers 357,3° gebraucht. Die Drucke, welche den Graden des Manometers entsprechen, können entweder aus den Inhaltsverhältnissen desselben ermittelt, oder direct beobachtet werden, indem man den Theil a bis N des Apparates durch ein offenes Manometer ersetzt und dann das Quecksilber bis auf verschiedene Höhen, welche man in beiden Manometern vergleicht, durch den Quetschapparat hinauftreibt. Man kann das Instrument auch ganz empirisch graduiren durch Vergleich mit bekannten Temperaturen, z.B. den Siedepunkten des Quecksilbers, des Schwefels, des Phosphorpentasulfids u.a.m. und Interpolation dazwischen liegender Temperaturen.

A. Crova (Comptes rendus, 1880 Bd. 90 S. 252 u. 1881 Bd. 92 S. 707) glaubt Temperaturen von 1000 bis 2000° in Eisenschmelzöfen u. dgl. |441| spectroskopisch messen zu können (vgl. 1879 233 404). – L. Nichols hebt dagegen im American Journal of Science, 1881 Bd. 19 S. 42 hervor, daſs von den drei hierfür angegebenen Verfahren die Feststellung der Wellenlänge derjenigen Strahlen, welche das violette Ende des Spectrums begrenzen, unbrauchbar ist, weil es eine solche bestimmt festzustellende Grenze nicht gibt. Die Ermittlung der gröſsten Wärmewirkung innerhalb des Spectrums, welche sich mit steigender Temperatur dem Violett nähert, verspricht kein brauchbares Resultat, weil die Lage der Wärmelinien innerhalb des Spectrums mehr von der Beschaffenheit des glühenden Gegenstandes als von dessen Temperatur abhängt. Es hat also nur das dritte Verfahren Aussicht auf Erfolg, nach welchem die Strahlung eines auf die zu messende Temperatur erhitzten Gegenstandes mit derjenigen eines auf bekannte Temperatur gebrachten verglichen wird. Dieses Verfahren erfordert aber eine Kenntniſs der Gesetze, nach welchen sich Absorptions- und Emissionsvermögen bei wechselnder Temperatur ändern. Nach Versuchen von Nichols hat z.B. das Platin bei 1650° für den sichtbaren Theil des Spectrums ein wesentlich gröſseres Absorptionsvermögen als bei niederer.

J. Violle (Gomptes rendus, 1881 Bd. 92 S. 866 und 1204) hat die Helligkeit des vom glühenden Platin ausgesendeten Lichtes bei 775°, 954° (Schmelzpunkt des Silbers), 1045° (Schmelzpunkt des Goldes), 1500 und 1775° (Schmelzpunkte des Palladiums und Platins) bestimmt:

Intensität
λ = 656 λ = 589,2 λ = 535 λ = 482
Temperatur C D (E = 527) (F = 486)
775° 0,00300 0,00060 0,00030
954 0,01544 2,01105 0,00715 (?)
1045 0,0505 0,0402 0,0265 0,0162
1500 2,371 2,417 2,198 1,894
1775 7,829 8,932 9,759 12,16

Hieraus leitet sich folgende Gleichung ab: J = mT3(1 + εα–T)T, wobei J die Intensität, T die absolute Temperatur, m, ε und α zu bestimmende Constanten sind (vgl. 1879 233 405).

Demnach erscheint eine optische Bestimmung hoher Temperatur wohl möglich. Für technische Zwecke wird sie wenig brauchbare Resultate geben können, da hier die unvermeidlichen Verunreinigungen der atmosphärischen Luft einen wesentlichen Einfluſs auf die durchgehenden Strahlen ausüben (vgl. 1876 222 189. 1880 238 262. 1881 240 469).

F.

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