Nansen-Flasche - Nansen bottle
Eine Nansen-Flasche ist ein Gerät zur Entnahme von Wasserproben aus einer bestimmten Tiefe. Es wurde 1894 von Fridtjof Nansen entworfen und 1966 von Shale Niskin weiterentwickelt .
Beschreibung
Die Nansen-Flasche (ursprünglich aus Messingmetall) wurde für das Auffangen von Wasser tief im Ozean entwickelt. Es ist im Wesentlichen ein offenes Rohr mit einem breiten Ventil an jedem Ende, das durch einen massiven Stab miteinander verbunden ist. Eine Flasche wird unten durch eine Klemmkonstruktion und oben durch einen Auslösemechanismus am Kabel befestigt. Unterhalb der Klemmkonstruktion ist ein Messenger-Gewicht aufgehängt.
Ein schwergewichtiges Kabel wird von einem Schiff heruntergelassen und in berechneten Abständen werden mehrere Flaschen angebracht, um sie in bestimmten Tiefen zu platzieren.
Wenn die letzte Flasche angebracht und abgesenkt wurde, werden die Flaschen in der Tiefe gehalten, bis sich die Thermometer auf der Temperatur stabilisiert haben. Ein Botengewicht wird dann das Kabel hinuntergeschickt, um eine kaskadierende Auslösung der Flaschen zu starten. Wenn das Gewicht die erste Flasche erreicht, löst der Aufprall den Auslösemechanismus an der Oberseite aus, sodass sich die Flasche von unten frei drehen kann, was dazu führt, dass sich beide Ventile schließen und die Wasserprobe darin eingeschlossen wird. Das Botengewicht prallt weiter auf die untere Klemme und gibt das darunter hängende Botengewicht frei, um zur nächsten Flasche in der Reihe zu gelangen. Nachdem alle Flaschen gestolpert sind, werden sie durch Einziehen des Kabels zurückgeholt.
Die Meerestemperatur bei der Wasserprobentiefe wird mittels eines aufgezeichneten Thermometer Reversieren auf die Nansen Flasche fixiert. Dies ist ein Quecksilberthermometer mit einer Verengung in ihrem Kapillarrohr , das, wenn das Thermometer invertiert wird, bewirkt , dass der Faden um das Quecksilber zu brechen und trap, die Temperaturablesung zu fixieren. Da der Wasserdruck in der Tiefe die Thermometerwände zusammendrückt und die angezeigte Temperatur beeinflusst, ist das Thermometer durch ein starres Gehäuse geschützt. Ein nicht geschütztes Thermometer wird mit dem geschützten gepaart, und der Vergleich der beiden Temperaturmesswerte ermöglicht die Bestimmung von Temperatur und Druck an der Entnahmestelle.
Niskin-Flasche
Die Niskin-Flasche ist eine Verbesserung der von Shale Niskin im März 1966 patentierten Nansen-Flasche . Anstelle einer an einem Ende versiegelten Metallflasche ist die "Flasche" ein Röhrchen, normalerweise aus Kunststoff, um die Kontamination der Probe zu minimieren, und das zum Wasser hin offen ist An beiden Enden. Jedes Ende ist mit einer Kappe ausgestattet, die entweder federbelastet oder durch ein elastisches Seil gespannt wird . Die Wirkung des Botengewichts besteht darin, beide Kappen zu schließen und das Röhrchen zu versiegeln. Ein Umkehrthermometer kann auch an einem an der Niskin-Flasche befestigten Rahmen getragen werden. Da es keine Drehung der Flasche zur Fixierung der Temperaturmessung gibt, verfügt das Thermometer über einen eigenen federbelasteten Drehmechanismus, der durch das Botengewicht ausgelöst wird.
Eine moderne Variante der Niskin-Flasche verwendet betätigte Ventile, die entweder so eingestellt werden können, dass sie bei einer bestimmten Tiefe ausgelöst werden, die von einem Druckschalter erkannt wird, oder ferngesteuert werden, um dies über ein von der Oberfläche gesendetes elektrisches Signal zu tun. Diese Anordnung ermöglicht bequem die Montage einer großen Anzahl von Niskin-Flaschen zusammen in einem kreisförmigen Rahmen, der als Rosette bezeichnet wird . An einer Rosette können bis zu 36 Flaschen montiert werden. Thermistor- Temperatursensoren werden aufgrund ihrer höheren Genauigkeit im Vergleich zu Quecksilberthermometern häufiger bei Niskin-Flaschenrosetten verwendet.