Walter Gehlhaar: Die meteorologischen Meßelemente der Marineradiosonde
19
Tabelle 3:
V
a
« . K»T
[m/sec]
[m/min]
[min]
[m' ,s sec" l,5 min]
4,0
240
0,588
1,18
4,8
290
0,550
1,20
6,0
360
0,495
1,21
Der Trägheitsfaktor a des trockenen Thermometers als Funktion der Ventilationsge
schwindigkeit v.
stimmt mit den von E. Frankenberger 8 ) gemessenen Werten zwischen 1 und 6 m/sec gut überein.
Der Unterschied in der Temperaturmessung bei einer Aufstiegsgeschwindigkeit von 240 m/min
gegen eine solche von 290 m/min beträgt bei einem Gradienten von 2°/min nur 0,07° C und kann
vernachlässigt werden. Bei stärkeren Abweichungen vom mittleren Höhenzuwachs (300 m/min)
muß die Änderung des Trägheitsfaktors entsprechend in Rechnung gezogen werden.
2. Der temperaturempfindliche Kondensator
a) Physikalische Eigenschaften
Die Anwendung eines Hochfrequenzbausteins als meteorologisches Meßelement für Höhen
messungen ist hei der Marineradiosonde erstmalig durchgeführt. Die Technik der keramischen
Isolierstoffe hat in neuerer Zeit bedeutende Fortschritte in der Entwicklung verlustarmer, tempe
raturabhängiger und -fester Dielektrika für Hochfrequenzkondensatoren gemacht 9 ). Neben der
Erreichung eines sehr kleinen Verlustfaktors und hoher zeitlicher Konstanz des Kapazitätswertes
ist die Herstellung von Kondensatoren mit über den ganzen Meßbereich nahezu konstanten Tempe
raturkennwerten gelungen. Unter Temperaturkennwert versteht man die relative Kapazitäts-
änderung -¡r- des Kondensators pro Grad Celsius. Die Konstanz dieses Wertes sowie das Fehlen
einer Alterung innerhalb der Meßgenauigkeit von 0,5.10 ^ [^-1° C] machen die Kondensatoren
als meteorologische Meßgeräte besonders geeignet. Bei Verwendung eines sonst temperaturkon
stanten Senders ist also die Frequenz dieses Senders allein mit der Temperatur des Kondensators
veränderlich.
Die Marineradiosonde enthält als Kondensator Ci des Temperatursenders I einen solchen vom
Kapazitätswert 100 pF mit dem höchsten negativen Temperaturkennwert, Typenbezeichnung
„Condensa C“ der Firma „Hescho“, Hermsdorf-Schomburg-Isolatorengesellschaft. Sein Tempera
turkennwert
Tk
720 • 10 **
bedingt bei einer Temperaturänderung um beispielsweise 100 J C eine Kapazitätsänderung von
7,2 pF; das hat für den Sender I eine Frequenzversetzung von 8000 auf 7730 kHz zur Folge. Es ent
spricht also einer Temperatriränderung von 1° C eine Frequenzänderung von 2,7 kHz (bei i-
37,5 m), die für den Hörbereich bei der Aufnahme des Schwebungstones im Empfänger recht be
achtlich ist.
Der Meßbereich des Kondensators erstreckt sich über die Temperaturgrenzen der freien
Atmosphäre hinaus und macht ihn auch damit zu einem idealen Meßgerät für die Wetterforschung.
Einen wesentlichen Wert gewinnt der Kondensator für die genaue Festlegung der Temperaturum
kehrpunkte in der Atmosphäre. Diese Punkte werden beim Durchschreiten der Schichtgrenze durch
die Sonde fast ohne Verzögerung registriert, weil akustisch schon sehr kleine Frequenzänderungen
unterschieden werden können. Für die Bestimmung der wahren Temperatur ist zu beachten, daß
der Kondensator wie jedes andere Temperaturmeßgerät einen Trägheitseffekt zeigt. Dieser wurde
bei Normaldruck und 0° C ähnlich wie bei den Thermometern bestimmt. Die «-Werte schwanken
bei den Hütchenkondensatoren (Abb. 14) um die Größe 0,25 [min]; das entspricht einer Halb