Registrier
apparate,
[* 1] Vorrichtungen, durch welche
Beobachtungen von Naturerscheinungen zugleich mit den entsprechenden
Beobachtungszeiten aufgezeichnet werden. Weit verbreitet sind die elektromagnetischen Registrier
apparate, von
denen als einfachstes
Beispiel die elektromagnetisch registrierende
Uhr
[* 3]
(Chronograph) angesehen werden kann, und durch deren
Anwendung eine große Genauigkeit der astronomischen Zeitbestimmungen erreicht wird. Mit jedem
Schlag des
Pendels einer astronomischen
Uhr wird eine
galvanische Kette geschlossen, in deren
Schließungsbogen ein dem Morseschen
Telegraphen
[* 4] ähnlicher
Schreibapparat eingeschaltet ist; der
Stift des letztern verzeichnet bei jedem Sekundenschlag einen
Punkt auf einem durch ein
Uhrwerk
mit gleichförmiger
Geschwindigkeit fortbewegen Papierstreifen.
Außer diesem Schreibapparat, welcher die einzelnen Sekunden markiert, ist noch ein zweiter ähnlicher Apparat angebracht, dessen Stift gegen den Papierstreifen gedrückt wird, sobald der Beobachter durch Niederdrücken einer Taste einen zum zweiten Apparat gehörigen galvanischen Strom schließt. So erhält man auf dem Papierstreifen neben der Reihe der Sekundenpunkte eine Reihe von Beobachtungspunkten. Soll z. B. der Augenblick des Meridiandurchganges eines Sterns bestimmt werden, so blickt der Beobachter durch das Mittagsrohr und legt den Finger auf die Taste, welche er niederdrückt, sobald der Stern am Fadenkreuz erscheint.
Steht nun der Beobachtungspunkt zwischen zwei Sekundenpunkten, so kann mit dem
Zirkel seine
Entfernung von dem vorhergehenden
Sekundenpunkt gemessen und danach bestimmt werden, wieviel Zehntel- und Hundertstelsekunden zu
der vorhergehenden
Sekunde
noch hinzukommen. Statt des Papierstreifens wird auch nach dem Vorgang von
Lamont ein mit
Ruß geschwärzter
Metallcylinder benutzt, der durch ein Uhrwerk
mit gleichförmiger
Geschwindigkeit um seine horizontale
Achse gedreht und zugleich,
vermöge eines auf dieser
Achse eingeschnittenen Schraubengewindes, in der
Richtung der
Achse fortgeschoben wird; die Sekundenpunkte
liegen demnach auf einer um den
Cylinder gewundenen flachen Schraubenlinie (vgl.
Lamont,
Beschreibung der
an der
Münchener
Sternwarte
[* 5] verwendeten neuen
Instrumente und
Apparate,
Münch. 1851). Selbstregistrierende
Apparate, welche die
Witterungsbeobachtungen fortlaufend aufzeichnen, sind für die
Meteorologie von großer Bedeutung.
Aus der großen Anzahl dieser
Instrumente sei der von Registrier
apparate Fueß nach A.
Sprungs
Prinzip konstruierte Wagebarograph als
Beispiel
hervorgehoben
[* 1]
(Fig. 1). Auf der einen Seite eines Wagebalkens hängt an dem
Hebelarm
L ein
Barometer
[* 6] B, welches je nach dem verschiedenen
Stande des
Quecksilbers ein verschiedenes
Drehungsmoment verursacht.
Diesen Änderungen im
Drehungsmoment wird auf der andern Seite des Wagebalkens durch selbstthätige
Verschiebung eines
Laufgewichts
R das
Gleichgewicht
[* 7] gehalten und gleichzeitig der
Stand des letztern durch den Schreibstift S auf einer
mit
Papier überzogenen Messingtafel T aufgezeichnet.
Die Messingtafel ist mit einer vertikalen
Zahnstange versehen und sinkt infolge ihrer
Schwere von
oben nach unten, wodurch sie
ein Uhrwerk
treibt. Dieses bewegt eine vertikale Triebstange t, deren oberes Ende vermöge eines zweiarmigen,
in h drehbaren
Hebels, welcher zugleich einen Eisenanker a trägt, ein wenig von links nach rechts verschoben werden kann.
Dadurch ist es erreicht, daß ein am obern Ende der Triebstange t befestigtes konisches Zahnrad bald auf das linke, bald
auf das rechte von zwei ebensolchen konischen
Zahnrädern wirkt. Diese beiden
Räder sind mit einer horizontalen,
unter dem längern linken
Arm des Wagebalkens hinlaufenden
[* 1] ^[Abb.: Fig. 1. Wagebarograph von Fueß-Sprung.] ¶
mehr
Stahlschraube cc' fest verbunden und bewirken, je nachdem das rechte oder das linke Rad durch das an dem obern Ende der Triebstange t befindliche in Bewegung gesetzt wird, eine Rotation der Stahlschraube cc' nach der einen oder der andern Seite. Je nach der Richtung dieser Rotation wird eine Vorrichtung v, welche sowohl auf der Stahlschraube aufliegt, als auch durch eine hinter letzterer angebrachte Schiene sicher geführt wird, nach rechts oder nach links verschoben und diese Bewegung gleichzeitig auf den mit v fest verbundenen Schreibstift S und das Laufrad R übertragen.
Die Verbindung zwischen dem Aufsatzstück v und dem Laufrad R ist durch einen vollständig äquilibrierten kleinen Wagebalken hergestellt, so daß R stets mit seinem vollen Gewicht auf dem längern Arm des Wagebalkens l' ruht. Die [* 8] Figur stellt die Triebstange t in derjenigen Lage dar, in welcher sie, durch eine Feder f auf das rechte der beiden konischen Räder wirkend, das Laufrad nach links treibt und dadurch das Drehungsmoment der linken Seite vergrößert. Nach einer sehr kleinen Verschiebung des Laufrades führt deshalb l' eine durch die beiden Schrauben [* 9] s und s' in minimale Grenzen [* 10] eingeschlossene Bewegung nach unten aus und schließt dadurch bei e durch einen Quecksilberkontakt einen elektrischen Strom, der durch den Elektromagnet E geht.
Dieser zieht den Anker [* 11] a an, überwindet die Spannkraft der Feder f, bewegt dadurch die Triebstange t nach links, so daß sie auf das linke konische Rad wirkt und das Laufrad R nach rechts bewegt. Dadurch wird das Drehungsmoment der linken Seite verkleinert, der linke Arm des Wagebalkens hebt sich, bis er an die Schraube s anstößt, und indem der elektrische Strom bei e unterbrochen wird, tritt wieder die entgegengesetzte Bewegung des Laufrades ein etc. Bei konstantem Gewicht des Barometers B wird daher der Schreibstift S eine Zickzacklinie zeichnen, deren Mittellinie derjenigen Geraden, welche durch einen andern, fest am Gerüst des Instruments angebrachten Schreibstift S' erzeugt wird, parallel ist. Ein größeres oder kleineres Gewicht des Barometers wird zur Folge haben, daß S eine mehr links oder mehr rechts gelegene vertikale Zickzacklinie zeichnet. Findet die Veränderung des Barometergewichts allmählich statt, so gelangt auch der Schreibstift S allmählich von rechts nach links oder von links nach rechts und zwar dadurch, daß das rechte der beiden konischen Räder länger funktioniert als das linke oder das linke länger als das rechte.
Vernachlässigt man den Einfluß der Temperatur, so sind die Verschiebungen des Laufrades mit den Gewichtsänderungen des Barometers
und daher auch nahezu mit den
Änderungen des Luftdrucks proportional. Die von dem Schreibstift S gezeichnete
Kurve gibt daher ohne jede Reduktion ein fast vollständig treues Bild der Änderungen des Luftdrucks, und mit Hilfe einer äquidistant
geteilten Glasskala, bei deren Herstellung die Konstanten des Instruments berücksichtigt sind, können die Barometerstände
unmittelbar abgelesen werden. Die am linken Arm des Wagebalkens angebrachte Gewichtsschale g hat den Zweck,
durch verschiedene Belastung den Schreibstift S auf eine beliebige Stelle der Papiertafel T einzustellen und dadurch die mehrmalige
Benutzung einer und derselben Papiertafel möglich zu machen. - Bei einzelnen Registrier
apparaten ist die Benutzung eines
elektrischen Stroms vollständig vermieden und ist, wie z. B. bei dem Registrier
thermometer (Thermograph)
von Hipp, eine rein mechanische Registriermethode zur Anwendung gebracht. Noch ein andres Prinzip ist bei den photographischen
Registrierapparaten
benutzt worden. Bei einem nach diesem Prinzip konstruierten Thermographen wird ein mit lichtempfindliche
Papier überzogener Cylinder A
[* 8]
(Fig. 2) durch ein Uhrwerk
in 24 Stunden einmal um seine Achse gedreht; dicht
an demselben befindet sich ein Quecksilberthermometer B, dessen Säule durch eine kleine Luftblase b unterbrochen ist, welche
mit dem Quecksilber sich hebt u. senkt.
Wird nun alles Licht [* 12] von dem Papierstreifen ausgeschlossen, mit Ausnahme desjenigen, welches durch die Luftblase dringt, so zeichnet letzteres auf dem empfindlichen Papier, wenn der Cylinder sich dreht, eine krumme Linie, deren Hebungen u. Senkungen denjenigen der Temperatur entsprechen. [* 8] Fig. 3 zeigt in schematischem Grundriß die Einrichtung des Photopsychrographen des Observatoriums in Kew, welcher auf derselben Papiertrommel unmittelbar übereinander die gleichzeitige Angaben eines trocknen u. eines feuchten Thermometers (Psychrometers, s. Hygrometer) verzeichnet.
Nach den vorstehend erwähnten Prinzipien, die noch vielfach modifiziert sind, hat man die verschiedensten meteorologischen
Registrierapparate
konstruiert und zwar, außer den Barographen zur Registrierung des Luftdrucks, Hygrometrographen zu der der Luftfeuchtigkeit,
Anemographen (s. Anemometer)
[* 13] zur Notierung der Windrichtung und -Stärke, Ombrographen (s. Regenmesser)
[* 14] zur Aufzeichnung
der Regenverhältnisse; zuweilen hat man auch alle diese Vorrichtungen zu einem einzigen Gesamtapparat (Meteorograph, s. d.)
vereinigt und dadurch Universalregistrierapparate
erhalten, von denen z. B. der Typendruckapparat
von Theorell aus dem österreichischen Zentralobservatorium in Hohewarte bei Wien
[* 15] in Thätigkeit ist. Auch Elek-
[* 8] ^[Abb.: Fig. 2. Photographische Registriermethode.]
[* 8] ^[Abb.: Fig. 3. Schema eines Photopsychrographen.] ¶
mehr
trographen und Magnetographen zur Registrierung des Ganges der Luftelektrizität und der erdmagnetischen Variationen sind ausgeführt worden.
Vgl. Stein, Das Licht im Dienst wissenschaftlicher Forschung (2. Aufl., Leipz. 1884 ff.).