- Luftdruckkompensation
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Präzisionsuhr von RieflerDie Luftdruckkompensation dient zum Ausgleich der durch Luftdruckschwankungen hervorgerufenen Gangänderungen einer Pendeluhr.[1]
Die Schwingungsdauer eines Pendels wird durch äußere Einflüsse beeinträchtigt. Neben Temperaturänderungen, deren Auswirkung durch die Temperaturkompensation ausgeglichen werden, verursachen auch Luftdruckschwankungen Gangänderungen (siehe Disk.). Diese Gangabweichung, auch Luftdruckkonstante des Pendels genannt, beträgt, abhängig von der Form des Pendelkörpers und dessen spezifischem Gewicht, ca. 0,01 bis 0,02 Sekunden pro Tag je Millibar Druckänderung. Der Fehler wird durch die Änderung des Luftwiderstands und des Auftriebs des Pendels verursacht. Im Mittel beträgt der Luftdruck auf Meereshöhe 1.013 mbar (hPa) und schwankt zwischen 930 und 1.070 mbar. Daraus folgt, dass bei extremen Druckveränderungen von 100 mbar der Gang einer sehr genauen mechanischen Präzisionspendeluhr in Zeitdienstanlagen um ca. 1 bis 2 Sekunden pro Tag variieren kann.
Aneroiddose für die Luftdruckkompensation des Pendels von RieflerBei den im Zeitdienst eingesetzten Präzisionspendeluhren, die im Monat auf wenige Sekunden genau gehen sollen, kann eine solch erhebliche Abweichung nicht toleriert werden.
Zum Ausgleich dieser Abweichungen entwickelten Uhr- und Chronometermacher im 19. Jahrhundert entsprechende Lösungen. Nach wenig befriedigenden Versuchen mit Quecksilber- und Heberbarometern entwickelte auf Anraten des Astronomen Professor Wanach Ende des 19. Jahrhunderts die Firma Clemens Riefler in Nesselwang und München eine Luftdruckkompensation durch Aneroiddosen,[2] wie sie auch in Dosenbarometern und Höhenmessern Verwendung finden.
Andere Überlegungen führten dazu, dass Präzisionsuhren in druckfesten Behältern, z.B. Glastanks, montiert wurden, in denen ein konstanter Luftdruck herrschte. Hierbei handelte es sich streng genommen aber nicht um eine Kompensation, sondern um eine Vermeidung von Luftdruckunterschieden.
Die Schwankungen des Luftdrucks sind in der Regel kurzfristig. Da sie sich eventuell ausgleichen können, fallen sie bei längeren Gangbeobachtungen von etwa einem Monat kaum ins Gewicht. Der Einsatz der Luftdruckkompensation ist jedoch sinnvoll. Man kann nicht davon ausgehen, dass sich der Luftdruck zwischen den Kontrollen des Uhrenstandes exakt ausgeglichen hat. Eine gute Präzisionspendeluhr zeichnet sich durch ein konstantes Gangverhalten aus und wird nicht durch äußere Störeinflüsse beeinträchtigt.
Einzelnachweise
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