Aspirationspsychrometer

Das Aspirationspsychrometer ist ein Messinstrument der Gruppe der Psychrometer, mit welchem die wahre, nicht durch Sonnenstrahlung verfälschte relative Feuchtigkeit und Temperatur der Luft gemessen wird. Es findet dementsprechend in der Meteorologie und in der Klimatechnik Anwendung.

Funktionsweise

Aspirations-Psychrometer nach Aßmann

Die Funktionsweise beruht auf der Tatsache, dass zum Verdampfen von Wasser Energie erforderlich ist. Wenn Luft über eine feuchte Fläche streicht, verdunstet das Wasser. Die dafür aufzuwendende Energie wird dem Wasser entzogen, was auch zu einer Abkühlung der Fläche führt, ähnlich dem Effekt bei einer Windrichtungsbestimmung mit angefeuchtetem Finger. Bei feuchter Luft verdunstet nur wenig Wasser von der überstrichenen Fläche. Entsprechend gering ist deren Abkühlung. Entgegengesetztes gilt bei trockener Luft.

Das Aspirationspsychrometer besteht aus zwei Thermometern, an dem jeweils die Trockentemperatur t und die Feuchttemperatur f abgelesen werden. Beim Feuchtthermometer ist über die Kapillarkugel ein Strumpfschlauch gezogen, der mit destilliertem Wasser besprüht wird. An diesem wird die Feuchttemperatur f abgelesen. Beide Thermometer sind durch Metallhülsen vor Strahlungswärme geschützt, um davon unbeeinflusst die tatsächliche Lufttemperatur messen zu können. Unterstützt wird der Vorgang durch einen Ventilator der an jedem Thermometer einen Luftstrom vorbeizieht, (aspirieren = einatmen, einsaugen) und gleich bleibende Konvektion und Verdunstungsverhältnisse gewährleistet. Die vorbeiströmende Luft bewirkt den Verdunstungsvorgang des Wassers infolge dessen die Temperatur am Feuchtthermometer abfällt. Dies geschieht solange, bis der Wärmeinhalt der über dem Strumpfschlauch gesättigten Luft dem Wärmeinhalt der untersuchten Luft entspricht. Die Strömungsgeschwindigkeit der Luft soll zumindest 2 m/s betragen, um Stauungen zu vermeiden. Aus der Temperaturdifferenz des Trocken- und Feuchtthermometers (t – f) lässt sich die relative Luftfeuchtigkeit unter Verwendung der Sprungschen Formel bestimmen, meist wird sie aus vorberechneten Tafeln abgelesen. Diese Messmethode ist sehr genau, wobei die Genauigkeit unter anderem von den verwendeten Thermometern abhängt.

Entwicklung

Entwickelt wurde das Aspirationspsychrometer 1887 bis 1892 von dem Meteorologen Richard Aßmann in Zusammenarbeit mit dem Luftschiffer Hans Bartsch von Sigsfeld^[1]. Die erste Apparatur wurde vom Berliner Feinmechaniker Rudolf Fuess gebaut. 1898 wurde es von der Internationalen Kommission für die Erforschung der freien Atmosphäre als Normalinstrument empfohlen.

Das Instrument stellte eine wichtige Neuentwicklung dar. Es diente zum Beweis mehrerer physikalischer Theorien für die Atmosphäre. Mit diesem Instrument gelang Aßmann 1902 die Entdeckung der Stratosphäre.

Aspirationspsychrometer nach Aßmann werden heutzutage wegen ihrer hohen Genauigkeit oft als Referenzgeräte verwendet.

Einzelnachweise

1. ↑ R. Aßmann: Die Arbeitsmethoden der Aerologischen Observatorien. In: Bröckelmann (Hrsg.), Wir Luftschiffer, Ullstein, Berlin und Wien 1909, S. 66.