Опишите устройство и работу барометра анероида: устройство и принцип работы барометра|СЕКУНДА

устройство и принцип работы барометра|СЕКУНДА

Каждый человек следит за прогнозами погоды. Многие слушают не только прогнозы синоптиков об осадках и изменениях температур, но также интересуются атмосферным давлением. Для измерения последней величины используются барометры. На современных метеостанциях используются жидкостные приборы: они считаются наиболее точными. В быту используются анероиды — механические устройства.

В жидкостные устройства помещена ртуть, уровень которой повышается или понижается при изменениях давления. Сбоку есть шкала, по которой можно судить о характере изменений (выше или ниже). Принцип работы примитивного прибора очень простой. В анероидном барометре жидкости нет: коробка с металлическими стенками сжимается и расширяется. Присоединенная к коробке пружина вращает стрелку, а по круговой шкале на лицевой поверхности устройства можно следить за изменениями давления. Для точности измерений в приборе может использоваться до 10 анероидных коробок, соединенных в одну цепь.

История изобретения

Уже в начале 17 века была замечена связь между изменениями атмосферного давления и дальнейшей погодой. Первый барометр появился в 1643 году, а изобрел его известный физик и математик Торричелли.

Конструкция первого устройства была предельно простой. В тарелку наливалась ртуть, а вертикально установленная отверстием вниз колба «собирала» жидкий металл при повышении давления. Такой прибор было крайне неудобно эксплуатировать, но позже технология заполнения колбы ртутью стали использовать в термометрах. Поэтому итальянского ученого можно по праву считать также изобретателем термометра.

Как пользоваться барометром?

Чтобы узнать, как пользоваться барометром, вы можете изучить инструкцию. Но если она на английском языке или недостаточно понятная, то нужно поступить так. На круговой шкале имеется несколько зон:

• сухо;
• ясно;
• переменно;
• дождь;
• шторм.

Стрелка, соединенная с пружиной и анероидной коробкой, двигается в зависимости от изменения давления. При снижении давления можно говорить об ухудшении погоды. Если стрелка движется в противоположную сторону, то давление растет и погода улучшается.

Чтобы было удобнее следить за изменениями, на шкале есть подвижная стрелка, которую можно устанавливать в любое положение. Установив обе стрелки рядом, через время можно заметить даже самые незначительные колебания атмосферного давления в ту или иную сторону.

Электронные барометры

Существует отдельная категория приборов — цифровые. Подобная электроника проста в эксплуатации, а также менее хрупкая, чем механический или жидкостный барометр. Электронные устройства не являются отдельным прибором, а помещены в систему портативной метеорологической станции.

Иногда барометры встречаются даже в наручных часах. Такие часы — незаменимы для рыбака или человека, связанного с морской деятельностью (моряки, спасатели, МЧСники). Часы покажут, когда готовиться к ухудшению или улучшению погодных условий.

Покупка барометра в подарок

Купить качественные барометры удобнее всего в нашем интернет-магазине, где представлено более двух сотен моделей. Оригинальный прибор не просто покажет изменения давления, но и измерит температуру воздуха, а также его влажность.

Барометр — оригинальный подарок для каждого человека. Совершенно не обязательно быть связанным с морскими путешествиями или увлекаться рыбалкой. Настенный прибор украсит рабочий кабинет или станет стильным аксессуаром на стене в квартире. Вне зависимости от дизайна комнаты, портативный прибор станет полезным устройством, подсказывающим о погодных изменениях.

Современные приборы редко имеют только одну функцию — измерение давления. В большинстве случаев устройство имеет циферблат часов и другие функции.

Отныне не нужно думать, что подарить другу на новоселье или шефу на день рождения. Оригинальное устройство из металла или дерева от Fischer станет достойным подарком к любому событию.

В коллекции производителя сотни моделей, предназначенных для использования на кораблях, вне помещений или для дома. В производстве используются качественные металлы и дорогие породы дерева, поэтому срок службы прибора будет длительным, а показания — самыми точными.

Барометр-анероид

Blog: Alter World

Виртуальный мир является своеобразным Alter Ego мира реального…

На фото представлен обычный бытовой барометр. Такие барометры называют анероидами, что в переводе с греческого означает «безводный». Барометр-анероид — один из основных приборов, используемый метерологами для составления прогнозов погоды на ближайшие дни, так как её изменение зависит от изменения атмосферного давления. Устройство анероида довольно простое: закрепленная приемная часть, которая посредством пружин и системы рячагов соединена со стрелкой и шкала.

Приёмной частью анероида служит круглая металлическая гофрированная (гофрированная означает ребристая) коробка, внутри которой создано сильное разрежение. При повышении атмосферного давления коробка сжимается и тянет прикрепленную к ней пружину; при понижении давления верхнее основание коробки поднимается и пружина разгибается. Перемещение конца пружины через систему рычагов передаётся на стрелку, перемещающуюся по шкале.

К сожалению, на барометры оказывает сильное влияние температура окружающией среды и с течением времени изменение упругости пружин. Из-за этого на современных барометрах-анероидах можно встретить дугообразный термометр (компенсатор), который служит для внесения поправки в показания анероида на температуру. Для получения истинного значения давления показания анероида нуждаются в поправках, которые определяются сравнением с ртутным барометром. Поправок к анероидам три:

• на шкалу — зависит от того, что анероид неодинаково реагирует на изменение давления в различных участках шкалы
• на температуру — обусловлена зависимостью упругих свойств анероидной коробки и пружины от температуры
• добавочная, обусловленная изменением упругих свойств коробки и пружины со временем.

Градуируют анероиды по жидкостным барометрам (ртутным), которые более точны, но менее компактны и менее безопасны. Первый ртутный барометр был описан Эванжелисто Торричелли из Флоренции в 1644 году в сочинении «Opera geometrica».

Нормальным считается давление в 760 мм. рт. ст. (миллиметров ртутного столба) или 101 325 Па (1013 гПа) — давление на уровне моря при нормальных условиях. Так как атмосферное давление создается вышележащими слоями воздуха, то с подъемом в горы давление падает. Зависимость давления воздуха от высоты описывается так называемой барометрической формулой.

Благодаря барометрической формуле мы можем определить высоту, на которой находится барометр. Метода определения разности высот между двумя точками по измеряемому в этих точках давлению называется барометрическим нивелированием. По такому приницпу работают альтиметры и определение высоты точки наблюдений в GPS-навигаторах.

В общем случае при помощи барометра-анероида можно измерять высоту местности, если дополнительно проградуировать шкалу прибора в метрах. Для любознательных приведу таблицу показаний барометра при понижении температуры на 0,5 °С на каждые 100 метров высоты.

Если измерения будут проводиться с достаточно коротким временным промежутком (чтобы свести влияние погоды на барометр к минимуму) и в не сильно большом диапазоне высот, то барометрическую формулу можно записать как

и использовать ее для расчета высоты точки наблюдения по барометру.

Ещё заметки на эту тему:

• Занимательная физика
• Самописцы из мира погоды
• Электроника MK-61
• Вспоминая былое

Метки: физика, анероид, барометр

7 комментариев

Оставить свое мнение

Барометр-анероид и как им пользоваться.

..

Рычаги усиливают эти изменения, вызывая перемещение указателя на циферблате или изменение цифр на цифровом считывающем устройстве.

Использование барометра в прогнозировании

Повторяя сказанное в начале, барометр — это прибор, измеряющий атмосферное давление. Он НЕ предсказывает погоду, поэтому вам следует не слишком доверять словам БУРУС, ДОЖДЬ, ПЕРЕМЕН, ЯВНО и СУХО, которые появляются на лицевой стороне многих популярных моделей барометров. Давление вполне может никогда не упасть до значений, показанных для бури или дождя для большинства мест в Австралии.

Многие из вас знают из карт погоды, что максимумы и минимумы обычно перемещаются с запада на восток, особенно в более южных широтах. Плохая погода часто связана с понижениями, хотя влажные береговые ветры могут вызвать дождь в прибрежных районах, даже если давление высокое. Другими словами, фактические показания барометра не дают безошибочной информации о предстоящей погоде.

Ваш барометр покажет, повышается или понижается давление, то есть приближается ли система высокого или низкого давления или, возможно, усиливается.

Но здесь одно предостережение! Из-за ежедневного атмосферного прилива давление обычно падает примерно на три гектопаскаля между 9:00 и 15:00 и почти на такое же количество повышается между 15:00 и 9:00, даже если погодные системы стационарны. Меньший подъем и падение происходит ночью и ранним утром. Эти ежедневные (суточные) изменения должны быть учтены, прежде чем вы сможете действительно сказать, повышается или понижается давление из-за погодных систем. Лучший способ избежать этой трудности — наблюдать за изменениями в течение 24 часов с помощью подвижного указателя установки. Другими словами, проверяйте барометр каждый день в одно и то же время.

Когда происходит довольно сильное падение, скажем, более семи гектопаскалей за 24 часа, вы можете предположить, что максимум уходит, или что приближается депрессия, или и то, и другое.

Считывание показаний барометра

Чтобы считать показания барометра, сначала слегка, но сильно постучите по стеклу, чтобы убедиться, что рычажный механизм не заедает. Ваш барометр, скорее всего, будет размечен в десятках гектопаскалей (990, 1000, 1010 и т. д.) с дополнительной градуировкой для каждого гектопаскаля, что позволяет достаточно легко читать его с точностью до половины гектопаскаля.

Возможно, ваш барометр отградуирован в миллиметрах (если он европейского производства) или только в дюймах (если он не нового производства). Вот таблица преобразования, которая поможет вам.

Другая стрелка, которую можно найти на большинстве инструментов, — это «установочный указатель» (обычно из латуни). Его можно повернуть с помощью ручки в центре стекла так, чтобы он закрывал указатель считывания. Таким образом, в следующий раз, когда вы будете проверять свой барометр, вы сможете определить, стало ли давление ниже или выше и насколько.

Регулировка вашего барометра

Чтобы мы могли сравнивать показания, сделанные на уровне моря, с показаниями, сделанными в более возвышенных местах, где давление воздуха намного ниже, мы должны установить единый стандарт. Поэтому все давления должны быть приведены к среднему уровню моря, или, другими словами, к давлению, которое зафиксировал бы каждый барометр, если бы он находился на уровне моря непосредственно под тем местом, где он расположен. Ваш барометр также должен быть настроен на отображение давления на уровне моря, если он должен давать показания, которые можно сравнить с официальными барометрическими отчетами и использовать в качестве индикатора погоды.

Официальные барометрические показания, скорректированные по уровню моря, транслируются некоторыми радиостанциями. Отметив время показаний барометра, которые транслируются или публикуются, вы можете отметить показания вашего барометра в одно из этих времен и одновременно сравнить их с официальными показаниями.

Кроме того, вы можете направить свой запрос на ближайшую береговую станцию ​​или непосредственно в региональное бюро метеорологического бюро в текущем штате или территории. Офицер сравнит ваши показания с изобарической картой и скажет вам, какая корректировка (если требуется) необходима.

Если ваши показания отличаются от официальных показаний, их можно отрегулировать, повернув винт на задней панели прибора и слегка постучав отверткой по барометру.

Барометр-анероид – Знание моря

 Барометр-анероид – это прибор, используемый для измерения атмосферного давления. В нем используется небольшая коробка из гибкого материала, называемая вакуумной камерой (капсулой), которая изготовлена ​​из сплава бериллия и меди.

Всасываемые капсулы защищены от разрушения мощной пружиной.

Небольшие изменения внешнего давления воздуха заставляют клетку расширяться или сжиматься. Это расширение и сжатие приводит в действие механические рычаги, так что крошечные движения капсул усиливаются и могут быть считаны с лицевой стороны барометра-анероида.

Лицевая сторона барометра-анероида представляет собой круглый циферблат с делениями от 860 мбар до 1050 мбар.

Ошибки, которые могут повлиять на показания барометра:

Ошибка индекса

Как и любой другой инструмент, барометр-анероид также может иметь ошибку индекса.

Эта ошибка в основном связана с механическими частями Барометра, такими как натяжение пружины, соединения между рычагами и т. д.

Ошибка может быть отрицательной или положительной и должна проверяться один раз в три месяца.

Следует отметить на карточке, повесить рядом с барометром и применять каждый раз при снятии показаний.

Если погрешность велика, ее следует отрегулировать или уменьшить с помощью регулировочного винта, расположенного на задней панели прибора.

Барометр калибруется портовым метеорологом, который посещает судно по запросу. Он сравнивает показания корабельного барометра с другим барометром, погрешность которого известна.

Ошибка высоты

Атмосферное давление, зарегистрированное в различных журналах, должно соответствовать уровню моря в этом месте. Однако атмосферное давление падает с увеличением высоты.

Следовательно, показания, наблюдаемые на мостике корабля, должны быть скорректированы с учетом высоты мостика (точнее, барометра) над уровнем моря.

Около уровня моря атмосферное давление падает со скоростью 1 миллибар на каждые 10 метров увеличения высоты.

Таким образом, применяемая поправка может быть рассчитана по формуле:

Поправка в миллибарах = высота над уровнем моря ÷ 10

Нет необходимости говорить, что эта поправка всегда будет добавляться к наблюдаемому показанию.

Расположение барометра-анероида:

Прибор должен располагаться:

1. Вдали от чрезмерных вибраций и внезапных рывков.
2. Вдали от сквозняков.
3. Вдали от мест, где могут наблюдаться аномальные явления или изменения температуры
4. Как можно ближе к осевой линии судна.
5. На уровне глаз для удобства наблюдения

Меры предосторожности при наблюдении:

Слегка постучите по поверхности барометра, чтобы освободить залипшие рычаги или стрелки.

В некоторых моделях механизм сделан «жестким», чтобы постукивание по барометру показывало, повышается или падает давление при движении стрелки.

Работа барографа

Описание:

Барограф — это прибор для контроля и записи атмосферного давления путем непрерывного отслеживания на бумажной диаграмме.

Механизм барографа аналогичен механизму барометра-анероида.

В отличие от барометра, барограф имеет перо и бумажную диаграмму (также известную как барограмма).

Перо проводит непрерывную кривую на барограмме.

Вакуумная камера состоит из ряда металлических ящиков, расположенных вертикально. Изменение атмосферного давления заставляет верхнюю часть камеры подниматься или опускаться, и это движение передается с помощью системы рычагов на иглу, которая перемещается вверх или вниз по диаграмме.

Барограмма закреплена на цилиндрическом барабане, который вращается с постоянной скоростью один оборот на колесо. Барограмма имеет семидневную градуировку по горизонтальной оси и атмосферное давление по вертикальной оси. Поэтому барограмму необходимо будет заменять каждую неделю.

Наконечник стилуса имеет съемный наконечник, вмещающий одну каплю концентрированных и медленно сохнущих чернил, специально предназначенных для этой цели.

Каждую неделю при загрузке свежей бумаги перо следует очищать денатуратом или водой.

Ошибки индекса и высоты, которые влияют на показания барометра-анероида, также влияют на барограф.

Однако эти ошибки необходимо исправить до начала записи.

Местонахождение барографа и меры предосторожности:

Весь барограф оснащен откидным стеклянным колпаком для защиты от порывов ветра и пыли. Он также установлен на пружинах и резиновых подушках для снижения вибрации.

Для включения и выключения стилуса из бумаги предусмотрен рычаг. Этот рычаг следует использовать для отключения иглы перед заменой барограммы на барабане.