Walter Gehlhaar: Die meteorologischen Meßelemente der Marineradiosonde
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3. Der meteorologische Teil
Die Marinesonde enthält in ihrer normalen Ausführung fünf meteorologische Meßelemente,
nämlich 2 Kontaktthermometer, 2 Druckmeßgeräte und den temperaturempfindlichen Kondensator
Cj. Die Thermometer und Druckkörper geben diskrete Meßpunkte, der Kondensator dagegen ver
mittelt eine kontinuierliche Messung auf Grund seiner mit der Temperatur annähernd linear ver
änderlichen Kapazität. Die hervorragenden Eigenschaften dieses Kondensators als meteorologisches
Meßgerät werden im Teil II dieser Arbeit eingehend untersucht. In Verbindung mit ihm wird die
trockene Temperatur durch ein Quecksilberthalliumthermometer mit eingeschmolzenen Platin
kontakten bestimmt (Abb. 4a, Meßbereich von + 27 bis — 58° C). Es hat die Aufgabe, die Kon
densatormessung während des Aufstiegs zu eichen. Die verhältnismäßig große Kontaktzahl (30)
wurde aus Gründen der schnelleren Auswertung gewählt; an sich ist es durchaus möglich, mit einer
kleineren Anzahl auszukommen. Das zur Bestimmung der feuchten Temperatur dienende zweite
Kontaktthermometer hat dieselbe Form (Abb. 4b); es ist mit Quecksilber gefüllt. Sein Meßbereich
von + 27° bis —- 37° C ist ausreichend, weil die Feuchtebestimmung nach der psychrometrischen
Methode in dem Temperaturbereich unterhalb — 35° C wegen der geringen psychrometrischen
Differenz in der Praxis mit den Thermometern der Marineradiosonde unmöglich wird. Über den
Thermometerkörper wird ein geflochtener Baumwollstrumpf gezogen, der während des Aufstiegs
aus einem kleinen Vorratsgefäß mit destilliertem Wasser feucht gehalten wird. Die Kontaktther-
mometer stellen eine bedeutende Leistung deutscher Glasbläsertechnik dar: in ein Kapillarrohr
von 120 mm Länge, 4 mm äußererund nur 0,4mm innerer Weite sind 30 bzw. 23 Platinkontakte in
gegenseitigem Abstand von 3 nun sowie ein Nullkontakt eingeschmolzen, welche den Meßbereich
in Stufen von 2,5 bis 3° C auf teilen. Die Legierung Quecksilberthallium des „trockenen“ Thermo
meters hat mit einem Gefrierpunkt von 60° C die hervorragenden Eigenschaften des Queck
silbers als Thermometerflüssigkeit 2 ). Die Form der Thermometer ist in bezug auf die Anzeigekon
stanz bei Luftdruckänderungen günstig.
Die Messung des Luftdrucks nach dem gasthermometrischen Prinzip, das hier erstmalig für
Radiosonden zur Anwendung kommt, hat sich als einfach und in Verbindung mit der genauen
Temperaturmessung als beachtlich zuverlässig erwiesen. Zwei Druckkörper in der Form einseitig
geschlossener Kapillarrohre (Abb. 4c und d) teilen das Gebiet zwischen 1000 und 70 mbar in zwei
Meßbereiche auf, die sich z. T. überdecken. Eine bestimmte Gasmenge wird in dem geschlossenen
Schenkel des Kapillarrohrs durch einen kurzen Quecksilber- bzw. Quecksilberthalliumfaden ab
geschlossen. Im offenen Schenkel sind 5 bzw. 6 Kontaktpaare eingeschmolzen, welche bei abneh
mendem Druck durch die Metallfäden kurzgeschlossen und wieder geöffnet werden; es liegen also
insgesamt 22 Meßpunkte vor. Der eine dieser Druckkörper, der sog. U-Druckkörper (Abb. 4c),
hat 5 Kontaktpaare und enthält einen Quecksilberfaden; sein Meßbereich umfaßt das Gebiet von
etwa 1000 bis 450 mbar. Der zweite, der O-Druckkörper (Abb. 4d), bestreicht das Gebiet von etwa
600 bis 80 mbar mit 6 Kontaktpaaren und enthält, da er auch bei Temperaturen unterhalb — 39° C
mißt, einen Quecksilberthalliunifaden. Seine Form ist durch die experimentell schwierige Füllung
und Eichung bedingt, da das Quecksilberthallium wegen der sofortigen Oxydation des Thalliums auf
das Sorgfältigste gegen jeden Luftzutritt geschützt werden muß.
Der die Gasmenge abschließende Faden stellt sich so ein, daß zwischen Innendruck, Außen
druck und seiner Eigenschwere Gleichgewicht herrscht. Für die abgeschlossene Gasmenge gilt die
Zustandsgleichung (p.v = R.T). An jedem Kontaktwert verhalten sich also, unter Vernachlässigung
der Fadenschwere, die Drucke wie die Temperaturen. Bei genauer Kenntnis der Temperatur der
Gasmenge und einer zusätzlichen Temperalurkorrektion kann vom Eichwert auf den wahren
Druck geschlossen werden.
4. Elektrische Ankopplung der Meßelemente an die Sender
Die Frage der Tastung der Sender durch die Meßorgane ist durch eine genau definierte Fre-
({uenzbeeinflussung der Schwingkreise gelöst worden, wodurch gleichzeitig die Unterscheidbarkeit