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Walter Gehlhaar: Die meteorologischen Meßelemente der Marineradiosonde
umgebende Luft fast augenblicklich die Temperatur des in der Anlage rotierenden Luftstromes an.
Das Absinken des Quecksilberfadens wird mit Hilfe der Meßbrücke beobachtet, und die Zeitwerte
der Kontakte werden mit einer Punktierstoppuhr gemessen. Aus der Temperatur-Zeit-Kurve erhält
man die Größe « nach Formel (4), wenn die Raumtemperatur T w bekannt ist. T w wird mit einem
sorgfältig geeichten Widerstandsthermometer, das neben dem Prüfling angebracht ist, gemessen.
Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß « bei jedem Druck und jeder Temperatur ge
messen werden kann, da die ganze Anordnung (außer der Meßbrücke) im Kühlschrank tempe
ratur- und druckkonstant gehalten wird. Die Ventilationsgeschwindigkeit wurde in ihrer Abhängig
keit von der Dichte mit dem Prandtl’schen Staurohr geprüft. Alle Messungen wurden bei einer Ge
schwindigkeit von 4,8 m/sec durchgeführt.
Bei dem anfänglichen Temperaturunterschied von 10—12° C gegen die Raumtemperatur
liefert das Kontaktthermometer 3 bis 4 Meßpunkte während des Temperaturangleichs. Die Raum
temperatur wurde um einige Zehntel Grad tiefer als ein Kontaktwert gewählt. Die gemessenen
Temperatur-Zeit-Punkte der Kontakte wurden durch eine Kurve miteinander verbunden. Um sich
von dieser Kurve weitgehend unabhängig zu machen, wurden die Werte Ti und T 2 der Formel (3)
möglichst in der Nähe der Kontaktwerte gewählt. Es ergab sich durchgängig eine gute Übereinstim
mung der Halbwertzeiten in verschiedenen Punkten der Kurve, das Newton’sche Gesetz liefert also
eine gute Darstellung der wahren Verhältnisse. Die Funktion « = f (p) wurde bei konstanter Raum
temperatur für den Bereich von p — 1000 mbar bis p = 100 mbar bestimmt, und es wurde die Um
rechnung auf die Dichte nach der Formel: Q ~ p/RT (0 = Dichte in [g/cm-3], R = 2,868.106
[cm2/sec2.Grad], T = abs. Temp., p = Druck in [dyn/cm2]), oder
(5) o = 0,349 • I
((> = Dichte in [kg/m3], p = Druck in mbar) vorgenommen. Der Einfluß der Feuchtigkeit auf die
Messung wurde durch Verwendung von trockener Luft ausgeschaltet.
Die Trägheitsmessung der feuchten Thermometer wurde nach der gleichen Methode wie die
der trockenen Thermometer durchgeführt. Die Wärmeübergangsverhältnisse von der Luft zum
Thermometerkörper werden jedoch durch den feuchten Strumpf gegenüber dem trockenen Ther
mometer beträchtlich geändert, wie die Messungen zeigen. Bei der Versuchsdurchführung mußte
darauf geachtet werden, daß das Thermometer in längeren Meßreihen unterhalb 0° und bei Unter
drück mit Sicherheit feucht bleibt. Daher wurde das Gefäß für den Wasservorrat elektrisch auf
heizbar gebaut, so daß der Strumpf in bestimmten Zeitabständen auch bei Unterdrück wieder ange
feuchtet werden konnte. Als Vergleichsthermometer zur Bestimmung der feuchten Raumtemperatur
diente ein elektrisches Widerstandsthermometer in einem Glasröhrchen mit übergezogenein feuchten
Strumpf. Es sind grundsätzlich die Messungen „über Wasser“ und „über Eis“ voneinander zu
trennen; sie zeigen auch prinzipiell verschiedene Ergebnisse.
c) Ergebnisse der Trägheitsmessungen
Es wurde der Verlauf des Trägheitsfaktors in seiner Abhängigkeit von der Dichte der in der
Tiefkühlanlage umlaufenden Luft an 16 Kontaktthermometern und einem Widerstandsthermo
meter aufgenommen. Bei einem trockenen Thermometer wurde die Dichte gemäß der Formel (5)
sowohl mit dem Luftdruck als auch mit der Temperatur variiert: die Funktion « — f(p) wurde
bei 6 verschiedenen Temperaturen (+14°, —1,5°, —17% —34°, —40°, —58°) experimentell be
stimmt, und es wurden nach Umrechnung auf die Dichte die Meßpunkte («,«) aufgetragen (Abb. 13).
Diese Punkte lassen sich gut durch eine mittlere Kurve verbinden, die auftretenden Streuungen
betragen im Mittel 2,7% und liegen damit innerhalb der Meßgenauigkeit, die durch die relative
Unsicherheit des Temperaturverlaufs zwischen zwei Kontaktpunkten gegeben ist. Nur die Meßwerte,
die bei —58° gewonnen wurden, zeigen eine systematische Abweichung. Das kann mit der inneren