Techniklexikon

Barometer

Instrument zur Bestimmung des Luftdrucks. Beim QuecksilberB. (Quecksilber) ist die Höhe einer Quecksilbersäule in einem luftleeren Rohr, in einem sog. Aneroidb. die Durchbiegung einer luftleeren flachen Metalldose das Maß für den Luftdruck. Barographen zeichnen den Verlauf des Luftdrucks über die Zeit hinweg auf. Messgerät zur Bestimmung des Atmosphärendrucks. Dem Konstruktionsprinzip nach gehört das Barometer zu den Manometern. Aus der Messung des bodennahen Luftdruckes lassen sich Wetterprognosen ableiten (Wetter). Aufgrund der Abnahme des Luftdruckes mit der Höhe kann ein Barometer auch zur Höhenmessung verwendet werden (Altimeter). Die ersten barometrischen Luftdruckmessungen wurden 1643 von E. Torricelli und V. Viviani durchgeführt. Der Name Barometer geht auf Pascal zurück. Gebräuchlich sind heute hauptsächlich folgende Typen:

1) Flüssigkeitsbarometer (meist in Form eines Quecksilberbarometers) nutzen das Prinzip der kommunizierenden Röhren, das in diesem Zusammenhang erstmals von Torricelli angewandt wurde. Dieser benutzte zum Nachweis des Luftdrucks ein einseitig geschlossenes Glasrohr von etwa 90cm Länge, das er mit Quecksilber füllte (Torricellisches Rohr), und brachte es in eine gleichfalls mit Quecksilber gefüllte Schale; der Luftdruck kann dann direkt an der Höhe der Quecksilbersäule abgelesen werden, die bei normalen Luftdruck etwa 760mm hoch ist. Schwankungen des Quecksilberspiegels im Gefäss infolge Luftdruckänderungen werden bisweilen mit Hilfe eines durch eine Schraube von unten her verschiebbaren Lederbodens kompensiert. Dies ist das Prinzip des Gefässbarometers (Abb. 1). Verzichtet man auf die Schale und benutzt ein einseitig geschlossenes U-Rohr, dessen offener Schenkel als "messender Schenkel" dient, so kommt man zum Prinzip des Heberbarometers (Abb. 2).

2) Die Funktion des 1847 von L. Vidie entwickelten Aneroidbarometers, auch Dosen- oder Federbarometer genannt, beruht auf der elastischen Durchbiegung einer Membran. Im wesentlichen besteht das Aneroidbarometer aus einer evakuierten Metallkapsel, deren Deckel als Membran fungiert (Abb. 3). Durch eine starke Feder wird verhindert, dass die Membran und der Boden der Kapsel durch den Luftdruck zusammengedrückt werden. Über ein Hebelsystem wird die vom Luftdruck bestimmte Bewegung der Membran auf einen Zeiger oder eine Schreibvorrichtung übertragen.

Aneroidbarometer sind nicht für exakte Messungen geeignet, sondern dienen nur zur Luftdruckanzeige für den täglichen Bedarf.

3) Hypsometer oder Siedepunktsbarometer dienen zur Bestimmung des Luftdrucks aus der Siedetemperatur des Wassers. Eine Luftdruckänderung von beispielsweise 133,3Pa verursacht eine Änderung der Siedetemperatur um etwa 0,04K. Hypsometer werden u.a. zur Höhenmessung eingesetzt.

4) Auch die Bourdonsche Röhre kann als Barometer zur Messung des Luftdrucks eingesetzt werden; zu diesem Zweck wird die Röhre evakuiert.

Barometer 1: Gefässbarometer.

Barometer 2: Heberbarometer.

Barometer 3: Aneroidbarometer.