Разделы сайта
Выбор редакции:
- Странные вещи из нашей вселенной
- Омоложение стволовыми клетками: последствия
- Кодовая система ДНК и белка
- (окаменелости Самарской Луки)
- Английский с нуля: как начать успешное изучение
- Дети готовят сами: простые иллюстрированные рецепты
- Что можно приготовить для ребенка 2 лет
- Грамматический разбор предложения в русском языке: примеры
- Каковы симптомы и лечение орхита Орхит причины возникновения
- Падение тобрука Разделы этой страницы
Реклама
Что такое барометр определение. Что такое барометр, как им пользоваться и кто его изобрел: интересные факты |
Барометр - это прибор для измерения атмосферного давления. В гигиенических исследованиях наиболее распространены металлические барометры - анероиды и жидкостные - ртутные. В барометре-анероиде колебания атмосферного давления воспринимаются круглой металлической коробкой с волнистыми стенками (анероидная коробка), из которой удален (рис.). Эластические стенки коробки при повышении давления прогибаются, при уменьшении выпячиваются. Системой передач стенки коробки связаны со стрелкой прибора. Последняя указывает на шкале прибора, градуированной в миллиметрах ртутного столба, величину атмосферного давления. Ртутный барометр представляет собой U-образно изогнутую стеклянную трубку, в которой находится ; атмосферное давление определяют по разности уровней ртути в длинном и коротком отрезках трубки. Для постоянного наблюдения за изменениями атмосферного давления применяют самозаписывающие приборы - барографы. Колебания атмосферного давления регистрируются на ленте, помещенной на вращающемся барабане. Измеряется атмосферное давление обычно в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.) и миллибарах (мбар). 1 мбар = 0,75 мм рт. ст., 1 мм рт. ст. = 1,33 мбар. Барометр (от греч. baros - тяжесть и metreo - измеряю) - прибор для измерения атмосферного давления. В метеорологической и гигиенической практике наибольшее распространение получили ртутные барометры. Существуют три системы ртутных барометров (рис. 1): чашечные (1), сифонные (2) и сифонно-чашечные (3). Рис. 1. Системы ртутных барометров. Н - высота столба ртути, соответствующая атмосферному давлению. В настоящее время применяют только чашечные и сифонно-чашечные барометры. В стационарных чашечных барометрах с компенсированной шкалой атмосферное давление определяют прямо по положению ртутив стеклянной трубке (по шкале, нанесенной на металлической оправе барометра). В экспедиционных чашечных барометрах перед наблюдением предварительно специальным винтом (внизу прибора) устанавливают уровень ртути в чашечке на нулевой точке. В сифонно-чашечных барометрах величина атмосферного давления измеряется по разнице высот ртутного столба в длинном (запаянном) и коротком (открытом) коленах. Барометр позволяет производить отсчеты с точностью до 0,05 мм рт. ст. При помощи винта, на который опирается кожаное дно чашки барометра, уровень ртути в коротком (открытом) колене приводят к нулевой точке, а затем отсчитывают показания барометра. Для определения десятых долей миллиметра ртутного столба (в гигиенической практике это бывает сравнительно редко) служит подвижная металлическая шкала-нониус. Найденные числовые выражения атмосферного давления необходимо при помощи вычислений по специальной таблице привести к 0°. Температурные поправки к показанию барометра могут быть весьма существенными. Барометры устанавливают вдали от источников теплового излучения (печи, нагревательные приборы, солнце), а также от дверей и окон. Весьма удобен для наблюдения, особенно в экспедиционных условиях, металлический барометр-анероид (рис. 2). Он менее точен, чем ртутный барометр, по которому его обычно выверяют. Металлическая трубка Бурдона, изогнутая в виде подковы, или чаще металлическая подушечка с гофрированными стенками, из которой удален воздух, изменяет свой объем и деформируется при изменении давления. Эта деформация передается при помощи системы рычажков стрелке, которая и указывает на шкале величину атмосферного давления.
В настоящее время атмосферное давление более принято выражать в международных единицах - миллибарах (мб). 1 мб равен 0,75006 мм рт. ст., а 1 мм рт. ст. соответствует 1,3332 мб. Для перевода миллиметров ртутного столба в миллибары существуют специальные таблицы. Барограф - это самопишущий барометр для непрерывной записи атмосферного давления. В гигиенической практике применяют только анероидные барографы (рис. 3). Принцип их действия основан на деформации под влиянием изменения атмосферного давления пакета из 5-7 соединенных вместе анероидных коробок; эта деформация передается системой рычажков перу самописца. При увеличении атмосферного давления анероидные коробки сжимаются и рычажок с пером поднимается кверху; при уменьшении давления коробки под действием помещенной внутри них пружины расширяются и перо чертит линию книзу. Запись давления вычерчивается пером прибора на специальной градуированной в миллиметрах ртутного столба или миллибарах бумажной ленте, надетой на вращающийся барабан барографа. Существуют барографы с суточным и недельным заводом. Для устранения температурных влияний на показания барографа в них вставляют биметаллические конденсаторы. Барографы устанавливают вдали от нагревательных приборов и защищают от прямого воздействия солнечных лучей.
Атмосфера Земли, которая простирается на несколько сот километров вверх, давит на поверхность нашей планеты. Именно такое давление и называется атмосферным. Для его измерения изобрели прибор под названием барометр. Создателем устройства стал итальянец Эванджели́ста Торриче́лли, живший еще в XVII веке. Он-то и разъяснил людям, для чего нужен барометр. Атмосферное давление обычно «скачет» из-за изменений погодных условий: перед ненастьем падает, а в хорошую погоду – повышается. Метеорологи фиксируют на карте любые колебания давления и определяют перемещение циклонов и направления ветров. Линии равного давления называют изобарами от греческого baros (тяжесть) и isos (равный). Виды барометровВсего существует два типа барометров - анероид и ртутный. Второй намного точнее и надежнее, первый – компактнее и удобнее, при необходимости может стать карманным. Ртутный барометр показывает давление высотой ртутного столба, рядом с которым прикреплена измерительная шкала. Обычно он представляет собой стеклянную трубку 80 см, наполненную ртутью, которая на одном конце запаяна, а на другом – открыта и погружена в чашку с ртутью. В трубке нет воздуха, так что пространство в верхней части называют торричеллиевой пустотой. В анероиде жидкости нет. Он показывает давление, которое действует на гофрированную металлическую коробку с тонкими стенками, внутри которой создали разрежение. Когда атмосферное давление понижается, коробка чуть расширяется, когда повышается - сжимается, и само давление действует на специальную прикрепленную пружину. Обычно используется несколько анероидных коробок, которые последовательно соединены. С помощью рычажной передаточной системы стрелка поворачивается и движется по градуированной согласно ртутному барометру круговой шкале. На ней могут быть надписи: "переменно", "дождь", "очень сухо", "ясно". Именно анероиды используют на самолетах, морских суда, а также на метеорологических станциях. Как правило, к стрелкам прикрепляют перо, и оно автоматически фиксирует показания. Какое давление - нормаДело в том, что нет стандартного определения нормы атмосферного давления. В зависимости от географического расположения региона, норма, что показывает барометр, различна. Так, например, в Санкт-Петербурге, который расположен на высоте, ближайшей к уровню моря, она составляет 760 мм.рт.ст. А вот в Москве, расположенной на возвышенности, - 748 мм.рт.ст. Точно подсказать, что является нормой для конкретного города, могут только в местном подразделении гидрометслужбы. Теперь вы знаете, что такое барометр. Удачных вам открытий! Прибор для измерения давления воздуха в быту необходим всем людям, особенно той категории, которая зависима от перепадов этого параметра: например, гипертоникам, имеющим старые травмы и открытые раны, сердечники также чувствуют себя нестабильно при резкой перемене погоды. Уникальные приборы и устройства давно выпускает наша промышленность и зарубежные производители, поэтому выбрать красивый и качественно оформленный барометр для дома сегодня не проблема. Кроме давления, эти приборы показывают температуру, влажность, прогнозируют выпадение осадков на ближайшее время, а также предупреждают об усилении ветра. Тем читателям, которые еще незнакомы с таким полезным домашним предсказателем погоды, настоятельно советуем прочитать нашу статью, чтобы заполнить пробелы в своем кругозоре. Все мы знаем из школьной программы, что вокруг нашей планеты находятся довольно плотные слои атмосферы, толщина которых составляет несколько десятков километров. Смесь различных газов, составляющих ее основу, хоть и имеет небольшой вес, но оказывает на поверхность земли определенное давление. В повседневной жизни мы его не ощущаем, потому что наш организм отлично к нему приспособлен, но величину этого давления необходимо знать. Для нормальных погодных условий она имеет следующее значение - 760 миллиметров ртутного столба (мм. рт. ст.), именно этот параметр показывают исправные домашние барометры. Ранее для точного замера использовали ртуть, но ее пары опасны для человека, поэтому ее заменили другими жидкостями. Бытовой барометр-анероид работает без жидкости, а измерение давления в нем происходит при помощи запаянной коробки из тонкой жести, но перед этим из нее откачали часть воздуха. Подробно о конструкции и устройстве мы поговорим в следующем разделе. Как правило, каждый барометр может показывать несколько физических величин, выпускаются домашние метеостанции с функцией сразу нескольких приборов: термометра, который весьма точно показывает реальную температуру в квартире или гигрометра, указывающего влажность внутри помещения. Оповещает умный прибор о возможном выпадении осадков, об усилении ветра и приближении шторма. УстройствоКак мы уже говорили, внутри анероида нет колбы с жидкостью, а установлена жестяная коробка, стенки которой сжимаются или расширяются. К ней прикреплена пружина, вращающая стрелку прибора, а по шкале, установленной на циферблате, можно следить за изменением давления в реальном времени. Для точности измерения инженеры используют до 10 анероидных коробок, соединенных параллельно в одну цепь, в результате получается самый точный барометр. На полукруглой или круговой шкале, в зависимости от модификации прибора, имеется несколько специфических зон:
При снижении давления можно быть полностью уверенным, что погода ухудшается и лучше не собираться на пикник, а если стрелка двигается в сторону увеличения, то это означает, что будет солнечно и можно ехать на шашлыки. Барометр очень помогает заядлым рыболовам, потому что рыба довольно сильно чувствует изменение давления и перестает клевать при низких ее значениях. Чтобы следить за изменениями параметров, достаточно контрольную стрелку установить поверх основной, и тогда при изменениях будет виден результат - растет или падает давление.
Какие бывают барометрыЭти изделия не отличаются большим разнообразием - всего существует четыре основных вида, мы расскажем подробно о каждом:
Мы подробно рассказали об основных видах, существующих в мире барометров, теперь поговорим о том, что нужно знать, чтобы выбрать оптимальный вариант для использования в домашней обстановке. Критерии выбораВ первую очередь надо определиться, что мы выбираем — барометр с минимальным набором функций или миниатюрную домашнюю метеостанцию с показаниями давления, температуры, влажности и предупреждением об усилении ветра до штормового. Если вам нужен оригинальный подарок для мужчины, то барометр - это отличный вариант, ведь представителям сильного пола нравятся разные приборы. Материал корпусаЗдесь довольно много вариантов, потому что корпус современного настенного барометра может быть выполнен из полированного акрила, пластика, дерева разных сортов от простого до элитного сорта. Форма также разнообразна: круглая, прямоугольная, вытянутая по вертикали или горизонтали, в виде штурвала, якоря или причальной тумбы - кнехт для закрепления швартовых концов, такое изделие будет уместным на столе отставного капитана дальнего плавания. КреплениеПодарок можно поместить на стене, например, стилизованный под штурвал барометр будет отлично смотреться в домике на берегу моря и напоминать хозяину о его бурной молодости, когда молодой морской волк бороздил просторы мирового океана. Выполненный из латуни или золотистого металла якорь, расположенный в кабинете делового мужчины, будет олицетворять надежность, стабильность и уверенность. Подставка под дорогую перьевую ручку в виде небольшого барометра отлично смотрится на столе руководителя небольшого офиса и оповещает посетителей о том, что хозяин кабинета всегда в курсе всех событий, а не только знает, какая будет погода завтра. ГабаритыЗдесь уже проще ориентироваться:
Настольные варианты еще более миниатюрные. ЦиферблатЕсли это стандартный барометр, то все шкалы должны отлично читаться и не путаться между собой, а когда изделие выполнено в виде станции со встроенными несколькими циферблатами, то это еще упрощает считываемость данных. Цифровые варианты более приемлемы для среднего поколения, которые на короткой ноге с любым дисплеем, а для подарка человеку в годах лучше купить стандартный вариант барометра. Когда вы выбираете подобный подарок, находясь в отпуске, то учтите, что барометры нельзя перевозить в самолетах - от перепада давления они выйдут из строя. Механизм рассчитан на определенные перепады и может сломаться даже при поездке по довольно крутому горному серпантину, когда вы на большой скорости будете спускаться с горы. Так что все это надо учитывать и знать особенности эксплуатации этих приборов. РейтингСкорее это просто обзор, где представлены лучшие, по нашему мнению, модели производителей из разных стран, в том числе и из России.
Барометр – это измерительный прибор, который предназначается для определения давления атмосферного воздуха. Помимо метеорологического применения, барометр используется для экологического контроля (например, для аттестации рабочих мест) или в авиации (для определения высоты полета над уровнем моря). Рисунок 1. Барометр-анероид Впервые, барометр был изобретён и описан в сочинении «Opera geometrica» в 1644 году ученым из Флоренции (Италия) Эванджелиста Торричелли. Это был жидкостный ртутный барометр, давление по которому измерялось по высоте ртутного (жидкостного) столба в трубке, запаянной сверху, а нижним концом помещенной в сосуд с ртутью (жидкостью). В день, когда Торричели проводил опыт со своим ртутным барометром, выдалась тихая солнечная погода, а столбик ртути остановился на отметке 760 мм. С тех пор, давление в 760 мм ртутного столба является нормальным. Ртутные и жидкостные барометры являются наиболее точными и до сих пор используются на метеорологических станциях. Их недостатком является хрупкость, небезопасность и большие размеры. В 1844 г. французский инженер Люсьен Види, используя исследования немецкого математика и физика XVII в. Готфрида Вильгельма Лейбница, сконструировал принципиально новый, безжидкостный барометр, который был назван барометром-анероидом(от греч. "анерос" – не содержащий влаги). Барометры, построенные на основе барометра Л. Види, на данный момент, являются самими распространенными. Вообще, барометры, в зависимости от принципа действия могут быть ртутными, жидкостными, анероидными или электронными. - Жидкостный барометр – прибор, в котором используется принцип уравновешивания веса столба жидкости давлением атмосферы. - Ртутный барометр – атмосферное давление, в котором, можно замерить по высоте ртутного столба на прикрепленной рядом шкале. – прибор, принцип действия которого основан на изменении размеров металлической коробки наполненной разреженным воздухом, под действием атмосферного давления. Такие барометры надежны и имеют небольшие размеры. - Электронный барометр – данный вид барометров работает на принципе преобразования линейных размеров традиционной анероидной барокоробки в электрический сигнал и дальнейшей обработки этого сигнала микропроцессором. Если же, вместо анероидной коробки используется тензопреобразователь, то измеряемое давление воспринимается этим чувствительным элементом, преобразуется через его деформацию, в изменение электрического сопротивления тензорезисторов тензометрического преобразователя. Однако, поскольку тема данной статьи «Барометр-Анероид», вернемся к данному виду приборов для измерения давления и рассмотрим их более подробно. Итак, – это прибор, который предназначается для измерения атмосферного давления механическим способом. Конструктивно анероид состоит из круглой металлической (никель-серебряной или из закаленной стали) коробки с гофрированными (ребристыми) основаниями, в которой, путем откачивания воздуха, создано сильное разрежение, возвратной пружины, передаточного механизма и стрелки указателя. Под действием атмосферного давления: его повышения или понижения, коробка, соответственно, либо сжимается, либо разгибается. При этом, при сжатии сильфонной коробки верхняя прогибающаяся поверхность начинает тянуть прикрепленную к ней пружину вниз, а при понижении атмосферного давления, верхняя часть, наоборот, выгибается и толкает пружину вверх. К возвратной пружине, при помощи передаточного механизма, прикреплена стрелка указателя, которая двигается по шкале, проградуированной в соответствии с показаниями ртутного барометра (Рисунок 2). Стоит отметить, что обычно, на практике, применяется несколько (до 10 шт.) последовательно соединенных тонкостенных гофрированных коробок с разряжением, что увеличивает амплитуду хождения стрелки по шкале. Рисунок 2. Устройство Барометра-анероида. Барометры-анероиды, благодаря малым размерам и отсутствию жидкости в конструкции, наиболее удобны и портативны; они широко применяются на практике. К сожалению, барометры подвержены влиянию температуры окружающей среды и изменению упругости пружин с течением времени. Поэтому, современные барометры-анероиды оборудованы дугообразным термометром, или, так называемым компенсатором, который предназначается для внесения поправки показаний прибора на температуру. Вообще, для получения истинного значения атмосферного давления, показания барометра-анероида нуждаются в различных поправках, определяемых сравнением с ртутным барометром. Выделяют три поправки к анероидам : Поправка на шкалу - данная поправка зависит от того, насколько неравномерно барометр-анероид реагирует на изменение давления на различных участках шкалы, Поправка на температуру - обуславливается зависимостью между температурой и упругостью анероидных гофрированной коробки и пружины, Поправка добавочная - обуславливается изменением, по прошествии времени, упругости анероидных гофрированной коробки и пружины. Корпус барометра-анероида, обычно, изготавливается из ценных пород дерева, таких как: орех, дуб, бук, вишня или красное дерево. Такие барометры уже не просто приборы измерения атмосферного давления, а предметы интерьера. Однако, для удешевления всей конструкции, и придания большей практичности, корпус анероида может быть изготовлен из пластика или металла. Барометры-анероиды представлены моделями: - БАММ-1 – барометр, который предназначается для измерения атмосферного давления в наземных условиях и в помещениях. Внесен в Госреестр Средств Измерений РФ, поэтому может быть использован для проведения аттестаций рабочих мест. - М-67 – наиболее точный и неприхотливый барометр. Благодаря своим конструкционным особенностям способен работать при температурах от -10 до +50 о С (рисунок 3). - М-110 – барометр промышленного применения, внесенный в Госреестр средств измерения. - ББ-0,5М – бытовой барометр настенного размещения. Прекрасно подходит для ориентировочных измерений за атмосферным давлением. - БР-52 – школьный барометр-анероид, применяемый в качестве учебного пособия и для проведения опытов. Рисунок 3. Барометр модели М67. Для проведения более точных или более длительных измерений, а также для поверки смежных приборов на метеостанциях, метеопостах и лабораториях используются другие приборы. Они могут быть как цифровыми, так и механическими. Например, барометр БОП-1М являясь образцовым переносным барометром, как эталонное средство измерения, предназначается для поверки барометров различных конструкций и приборов общепромышленного назначения, измеряющих атмосферное давление. БРС-1М – барометр рабочий сетевой, предназначается для точного определения абсолютного давления воздуха, имеет цифровой интерфейс RS232 для подключения к компьютеру. Метеорологический барограф М-22А – прибор, который предназначается для определения и графической регистрации величин атмосферного давления как внутри, так и снаружи помещения, за определенный промежуток времени (Рисунок 4.). Рисунок 4. Барограф М-22А Автоматизированный цифровой барометр МД-13 используется на метеостанциях для долговременного (до 1 месяца) измерения атмосферного давления с возможностью передачи результатов измерения на компьютер. Современный человек с самого детства получает доступ к сложным и функциональным электронным приборам. Такая доступность техники привела к тому, что классические устройства почти не вызывают интереса и пылятся на полках в полном забытьи. Все эти компасы, термометры и барометры, с помощью которых наши деды и даже еще родители ориентировались в мире и оценивали состояние окружающей среды, кажутся устаревшими и скучными игрушками. И напрасно. Вот именно о барометре и хотелось бы поговорить подробнее. Потому что, даже несмотря на очевидный и стремительный технический прогресс, этот прибор остается незаменимым помощником для определения атмосферного давления. А оно одинаково влияло и влияет что на нас, что на наших предков. И даже сегодня, когда у каждого в кармане может оказаться портативная метеостанция, в основе ее работы все равно лежит принцип того самого барометра. Разумеется, сейчас барометры отличаются от своих древнейших прототипов – и внешне, и конструктивно, и функционально. Но суть их действия осталась прежней, и она незаменима для каждого человека, живущего не в условиях полной изоляции от мира вокруг и дышащего воздухом. Атмосферное давление влияет на всех и вся. И, если замечаем мы обычно погоду и ее явления, такие как солнце, дождь, ветер, то стоит задуматься о том, что все эти проявления можно предсказать заранее, измерив барометром атмосферное давление. Такие замеры помогают заранее подготовиться к предстоящим перепадам метеозависимым людям и тем, кто просто отправляется в дальнюю поездку и хочет знать, какая погода будет сопровождать его в пути. Для этого можно просто посмотреть прогноз по телевизору или в интернете, но гораздо надежнее самому контролировать происходящее. А для этого не помешает научиться пользоваться барометром. Строение и функции барометра
Поговаривают, что на то гениальное по тем временам изобретение его вдохновил сам Галилей. Но, как бы там ни было, ртутный барометр был достаточно опасным прибором, а потому практически с момента его создания начались поиски других вариантов, не предполагающих использования токсических жидкостей. Найти удовлетворительный способ удалось лишь к середине XIX века, когда соотечественник Торричелли Люсьен Види явил миру изобретенный им безртутный и вообще безжидкостный барометр, который закономерно окрестили анероидом (на латыни – «без жидкости»). Барометр-анероид сразу пришелся по душе морякам, потому что выдерживал корабельную качку и тряску, и они пользуются похожими устройствами по сей день. По сути, в них тоже нет ничего сложного: просто металлическая коробка с тонкими стенками, внутри которой находится вакуум или очень разреженный воздух. Давление воздуха прогибает металл, а он, в свою очередь, тянет присоединенную пружину. К пружине прикреплена стрелка, указывающая на деления шкалы. Основное достоинство этой конструкции – безопасность и доступность. Основной недостаток – небольшая, по сравнению с ртутным столбиком, точность. Поэтому, как ни забавно, но показания анероидов иногда перепроверяют с помощью жидкостных барометров. Для путешественников и поклонников яхтенного спорта точность показаний очень важна. Как ни странно, многие из них до сих пор пользуются классическими анероидами – то ли в этом есть определенный шарм, то ли сказывается консервативность. Хотя на сегодняшний день проблема погрешности измерений практически исчезла, и традиционные модели барометров играют роль скорее статусных сувениров и стильного декора, чем измерительных приборов. При необходимости узнать атмосферное давление гораздо проще воспользоваться компактным электронным барометром. В нем металлические пластины успешно заменены микроскопическими конденсаторами и схемами, иногда - кристаллами. Такое цифровое устройство запросто встраивается в наручные часы и/или радиоприемник, не занимает много место и не подводит в предоставляемых данных. Более того, в последнее время появились даже барометры, встроенные в мобильные телефоны, и специальные приложения для смартфонов, не только измеряющие давление, но и связанные с GPS-навигаторами. Другими словами, нет ничего проще, чем узнать текущее и грядущее состояние атмосферы, погоду на завтра в разных точках земного шара. Но, если бы не первые барометры, изобретенные почти полтысячелетия назад, об этом новомодном комфорте можно было бы только мечтать. Правила использования барометра
И напоследок осталось решить, какой же тип барометра выбрать для личного использования. Никаких жестких рекомендаций здесь быть не может, а вы вольны ориентироваться на собственный вкус, модные тенденции, стиль интерьера или просто сложившиеся обстоятельства. Главное, чтобы вам было удобно пользоваться им, а информация об атмосферном давлении и других погодных параметрах была наглядной, понятной и удобной для восприятия. Ведь первоочередная функция барометра заключается именно в этом: своевременно и максимально точно оповещать вас о состоянии окружающей среды. Ориентируясь на нее, вы сможете спланировать свой день наперед, что особенно важно для представителей подвижных профессий, увлеченных охотников, рыболовов и туристов. Для них барометр просто незаменим, а потому станет отличным подарком на любой праздник или просто без повода, как знак уважения к их деятельности. |
Читайте: |
---|
Популярное:
Из чего состоит басня мартышка и очки |
Новое
- Омоложение стволовыми клетками: последствия
- Кодовая система ДНК и белка
- (окаменелости Самарской Луки)
- Английский с нуля: как начать успешное изучение
- Дети готовят сами: простые иллюстрированные рецепты
- Что можно приготовить для ребенка 2 лет
- Грамматический разбор предложения в русском языке: примеры
- Каковы симптомы и лечение орхита Орхит причины возникновения
- Падение тобрука Разделы этой страницы
- Несахарный диабет, что это такое?