Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Dichte von Reinstwasser messen

18.12.2007
Für die Ozeanographie - und dort für die Beschreibung von Meeresströmungen - sind genaue Messungen der Dichte von Meerwasser von großer Bedeutung. Dafür sind Messgeräte nötig, die eine Unsicherheit von etwa 0,001 kg/m3 (relativ 1 · 10-6) erreichen.

Um diese Messgeräte kalibrieren zu können, ist Reinstwasser als Referenzflüssigkeit erforderlich. Dessen Dichte kann mit dem in der PTB weiterentwickelten Verfahren der magnetischen Flotation über einen großen Temperaturbereich mit der erforderlichen Genauigkeit gemessen werden.

Das zur Messung von Flüssigkeitsdichte üblicherweise verwendete Verfahren ist die hydrostatische Wägung, bei der die Flüssigkeitsdichte mittels des archimedischen Prinzips aus dem Auftrieb ermittelt wird, den ein in die Flüssigkeit eintauchender Senkkörper erfährt. Dieses Verfahren hat mehrere Nachteile, die gerade bei der Messung von Wasser zutage treten.

Es erfordert ein offenes Flüssigkeitsreservoir, in das der an einem Draht hängende Senkkörper eintaucht. Am Durchstoßpunkt des Drahtes durch die Flüssigkeitsoberfläche bildet sich ein Meniskus aus, der bei Wasser sehr schlecht reproduzierbar ist und deshalb erheblich zur Messunsicherheit beiträgt. Entlang des Drahtes entsteht ein Temperaturgradient, der ebenfalls die Messunsicherheit erhöht. Der Gasgehalt des Wassers ist wegen des offenen Systems schwer zu kontrollieren, er verändert aber die Dichte.

... mehr zu:
»Dichte »Reinstwasser

Um diese Unsicherheitsquellen auszuschalten, wurde eine Apparatur entwickelt, in der der Draht durch eine magnetische Kopplung ersetzt wurde. In dieser magnetischen Flotation befindet sich an der Halterung für den Senkkörper ein kleiner Magnet, mit dessen Hilfe durch ein mit einem Elektromagneten erzeugtes regelbares Magnetfeld der Senkkörper auf einer festen Position gehalten wird. Die hierzu erforderliche Stromstärke ist ein Maß für den Auftrieb, den der Senkkörper erfährt. Das Flüssigkeitsgefäß kann nahezu geschlossen werden, die Flüssigkeit ist lediglich über eine dünne Leitung, über die der Druck eingestellt werden kann, mit der Außenwelt verbunden. Auf diese Weise kann auch mit vollständig entgastem Wasser gemessen werden.

Die Vermeidung der genannten Unsicherheitsquellen ermöglicht es, Messungen mit einer Wiederholstandardabweichung von etwa 2 · 10-7 durchzuführen. Die Gesamtunsicherheit der Wasserdichtemessung erreicht deshalb einen Wert unterhalb 1 · 10-6. Die mit dieser neuen Apparatur durchgeführten Messungen konnten Werte ausländischer Kollegen weitgehend bestätigen. Es gibt jedoch noch Diskrepanzen im Temperaturbereich um 4 °C, der gerade für die Ozeanographie von großer Bedeutung ist. Deshalb bleibt hier noch weiterer Forschungsbedarf.

Ansprechpartner:
Dr. H. Wolf, PTB-Arbeitsgruppe 3.32 Flüssigkeitseigenschaften, Telefon: (0531) 592 - 3320, E-Mail: henning.wolf@ptb.de

Erika Schow | idw
Weitere Informationen:
http://www.ptb.de/de/publikationen/news/html/news073/artikel/07301.htm

Weitere Berichte zu: Dichte Reinstwasser

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas
19.09.2017 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH

nachricht Ultrakurze Momentaufnahmen der Dynamik von Elektronen in Festkörpern
15.09.2017 | Max-Planck-Institut für Quantenoptik

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Im Focus: Hochautomatisiertes Fahren bei Schnee und Regen: Robuste Warnehmung dank intelligentem Sensormix

Schlechte Sichtverhältnisse bei Regen oder Schnellfall sind für Menschen und hochautomatisierte Fahrzeuge eine große Herausforderung. Im europäischen Projekt RobustSENSE haben die Forscher von Fraunhofer FOKUS mit 14 Partnern, darunter die Daimler AG und die Robert Bosch GmbH, in den vergangenen zwei Jahren eine Softwareplattform entwickelt, auf der verschiedene Sensordaten von Kamera, Laser, Radar und weitere Informationen wie Wetterdaten kombiniert werden. Ziel ist, eine robuste und zuverlässige Wahrnehmung der Straßensituation unabhängig von der Komplexität und der Sichtverhältnisse zu gewährleisten. Nach der virtuellen Erprobung des Systems erfolgt nun der Praxistest, unter anderem auf dem Berliner Testfeld für hochautomatisiertes Fahren.

Starker Schneefall, ein Ball rollt auf die Fahrbahn: Selbst ein Mensch kann mitunter nicht schnell genug erkennen, ob dies ein gefährlicher Gegenstand oder...

Im Focus: Ultrakurze Momentaufnahmen der Dynamik von Elektronen in Festkörpern

Mit Hilfe ultrakurzer Laser- und Röntgenblitze haben Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik (Garching bei München) Schnappschüsse der bislang kürzesten Bewegung von Elektronen in Festkörpern gemacht. Die Bewegung hielt 750 Attosekunden lang an, bevor sie abklang. Damit stellten die Wissenschaftler einen neuen Rekord auf, ultrakurze Prozesse innerhalb von Festkörpern aufzuzeichnen.

Wenn Röntgenstrahlen auf Festkörpermaterialien oder große Moleküle treffen, wird ein Elektron von seinem angestammten Platz in der Nähe des Atomkerns...

Im Focus: Ultrafast snapshots of relaxing electrons in solids

Using ultrafast flashes of laser and x-ray radiation, scientists at the Max Planck Institute of Quantum Optics (Garching, Germany) took snapshots of the briefest electron motion inside a solid material to date. The electron motion lasted only 750 billionths of the billionth of a second before it fainted, setting a new record of human capability to capture ultrafast processes inside solids!

When x-rays shine onto solid materials or large molecules, an electron is pushed away from its original place near the nucleus of the atom, leaving a hole...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Höher - schneller - weiter: Der Faktor Mensch in der Luftfahrt

20.09.2017 | Veranstaltungen

Wälder unter Druck: Internationale Tagung zur Rolle von Wäldern in der Landschaft an der Uni Halle

20.09.2017 | Veranstaltungen

7000 Teilnehmer erwartet: 69. Urologen-Kongress startet heute in Dresden

20.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Drohnen sehen auch im Dunkeln

20.09.2017 | Informationstechnologie

Pfeilgiftfrösche machen auf „Kommando“ Brutpflege für fremde Kaulquappen

20.09.2017 | Biowissenschaften Chemie

Frühwarnsystem für gefährliche Gase: TUHH-Forscher erreichen Meilenstein

20.09.2017 | Energie und Elektrotechnik