|
|
|
| Een sympiesometer is een compact en lichtgewicht type barometer dat in de 19e eeuw veel werd gebruikt op schepen. De gevoeligheid van deze barometer werd ook gebruikt om hoogte te meten. |
| |
| De sympiesometer bestaat uit twee delen. Een daarvan is een traditionele kwikthermometer die nodig is om de uitzetting of samentrekking van de vloeistof in de eigenlijke barometer te berekenen. De andere is de barometer, bestaande uit een J-vormige buis die aan de onderkant open en aan de bovenkant gesloten is, met kleine reservoirs aan beide uiteinden van de buis. Het onderste uiteinde van de J en het bijbehorende reservoir waren gevuld met gekleurde amandelolie, terwijl het bovenste gedeelte en het reservoir waren gevuld met waterstofgas. Toenemende luchtdruk zou ertoe leiden dat de olie uit het onderste reservoir en in de buis wordt geduwd, waardoor het waterstofgas in het bovenste reservoir wordt samengeperst. De druk werd aangegeven door de positie van de bovenkant van de olie. Om te corrigeren voor temperatuur werd een glijdende schaal gebruikt; de operator zou eerst de thermometer gebruiken om de schaal in te stellen en vervolgens de druk ervan te meten. |
| |
Het basisidee is vergelijkbaar met het gewone weerglas dat al een tijdje in gebruik was, maar het gebruik van sterk samendrukbare waterstof in een lange, dunne buis maakte veel nauwkeurigere metingen mogelijk, omdat drukveranderingen resulteerden in veel meer beweging van de vloeistof .
Het basisconcept werd aanvankelijk gedemonstreerd door Robert Hooke, die hij de Otheometer noemde. Het bleef echter ongebruikt totdat het opnieuw werd geïntroduceerd door Alexander Adie. |
|
| |
| In feite betrof de nieuwe vinding met de geleerde naam een sterk verbeterde versie van de thermobarometer van Robert Hooke. Dit instrument had nooit echt opgang gemaakt en werd gedurende de eerst decennia van de achttiende eeuw op slechts zeer beperkte schaal vervaardigd. Er is een advertentie van de beroemde Engelse barometermaker John Patrick bekend waarin deze het instrument aanprees als zijnde 'A Ship Barometer A Foot Long'. Opvallender nog dan deze, in vergelijking met een conventionele barometer zeer beperkte lengte, was het volledig ontbreken van het gebruik van kwik, dat ter bepaling van de luchtdruk bij deze thermobarometers gebruikelijk was. Ze werkten namelijk op bestanddelen die niet alleen op luchtdruk reageren, maar ook - en zelfs in hoge mate - op temperatuur. |
| |
 |
| Foto-1 |
|
|
 |
| Foto-2 |
|
|
 |
| Foto-3 |
|
|
 |
| Foto-4 |
|
Foto-1: Schematische voorstelling van de sympiezometer van Adie, 1818. A = reservoir gevuld met waterstofgas,
C = reservoir met gekleurde amandelolie, MN = beweegbare luchtdrukschaal, OP = temperatuurcorrectieschaal |
| Foto-2: Engelse sympiëzometer, circa: 1840. Gesigneerd: 'PATENT C. Cummins 148 Leadenhall Street LONDON'. |
| Foto-3: Schotse scheepsbarometer met sympiëzometer, circa: 1860-1870. Gesigneerd: 'Mc. GREGOR & Co GLASGOW & GREENOCK' |
| Foto-4: Close-up opname sympiëzometergedeelte |
| |
Het instrument van Hooke bestond uit een 'normale' dichte alcoholthermometer en een open thermometer met bovenin de buis opgesloten lucht.
De open thermometer reageerde hierbij op
zowel temperatuur als luchtdruk. Met behulp van de op de gesloten thermometer afgelezen temperatuur kon men, na een door een berekening verkregen correctie voor de invloed van temperatuur, vervolgens de luchtdruk aflezen op een schaal naast de open thermometer. |
| |
Zoals gezegd werkte ook de 'barometer' van Adie nog steeds min of meer volgens ditzelfde principe. Het samendrukken, waaraan door Adie in de naam van zijn instrument gerefereerd werd, sloeg op het met gas gevulde reservoir van zijn sympiëzometer, waarvan de mate van samendrukken werd weergegeven door een gekleurde vloeistof. In plaats van lucht in het gesloten einde
van de open buis, gebruikte Adie dus een gas,
waterstofgas, dat zich hierbij boven de gekleurde vloeistof, waarvoor Adie amandelolie gebruikte, in het andere einde van de buis bevond.
Verder hield de 'improvement' nog een beweegbare schaal in om de correctie van de luchtdruk voor de gemeten temperatuur te vergemakkelijken. De clou was dat men bij
luchtdrukwaarnemingen eerst de heersende temperatuur aflas op de aparte thermometer. Vervolgens stelde men de verstelbare luchtdrukschaal zó in dat het eraan vastzittende pennetje op de temperatuurcorrectieschaal de temperatuur aanwees die men zojuist
had afgelezen op de thermometer. Tenslotte las men de barometerstand af op het olieniveau. Alhoewel sommige van de thermobarometers van Hooke ook al met een dergelijke beweegbare schaal waren uitgerust, was het instrument van Adie veel smaller, eenvoudiger en dus in de praktijk
een stuk bruikbaarder. |
| |
| Adie nummerde alle sympiëzometers die onder zijn eigen patent door hemzelf werden vervaardigd. Hiervan werd een groot aantal voorzien van de naam van een door hem uitgekozen agent.
In de 60 jaar na het verlenen van het patent zouden er op deze manier meer dan 2500 worden gemaakt. Toen het patent na 15 jaar verliep gingen ook anderen zich overigens alras bezighouden met het produceren van sympiëzometers. Er ontstonden uitvoeringen in alle denkbare afmetingen, zelfs tot sympiëzometers in pocketuitvoering aan toe. Ondanks het feit dat sympiëzometers dus behoorlijk populair waren, treffen we ze vandaag de dag echter nog slechts sporadisch aan in de antiekhandel. |
| |
Toch bleken er ook aan de sympiëzometer nog wel enkele nadelen te kleven. Allereerst bleef het lastig dat het instrument niet in één oogopslag was af te lezen. Ook bleek de vermeende
grotere geschiktheid voor transport een illusie te zijn, omdat het instrument veelal rechtop vervoerd diende te worden. Een belangrijk nadeel was verder de relatief gezien korte levensduurduur
van het instrument. Na verloop van enige tijd zag het waterstofgas namelijk kans om via de olie te ontsnappen, waardoor de aanwijzing minder nauwkeurig werd. Ook de amandelolie kon na
een bepaalde periode
gaan verdampen. |
| |
Toen zich rond 1850, met de uitvinding van de aneroïdebarometer en de ontwikkeling van de sterk verbeterde, gestandaardiseerde kwikscheepsbarometer volgens het 'Kew Marine'principe,
betere alternatieven aandienden, werd de sympiëzometer dan ook langzaam maar zeker verdrongen. Wel werden er vanaf het midden van de negentiende eeuw tot enige tijd daarna kwikscheepsbarometers vervaardigd die uitgerust werden met een sympïezometer als extra accessoire. Hierdoor was het mogelijk om de beide instrumenten met elkaar te vergelijken in
situaties waarin zeer nauwkeurige waarnemingen vereist waren. |
| Bronnen: Marco Fontijn,
Wikipedia-en |
|
|
|
|
|
|
|
