Blog: Alter World

Виртуальный мир является своеобразным Alter Ego мира реального…

Барометр-анероид

4 комментария 22 июня 2010, 11:25 • Физика, Заметки...

Барометр-анероид

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.

Высота, м Давление, мм. рт. ст.
0 762
1000 671
2000 590
3000 517
4000 453
5000 395
6000 344
7000 288
8000 258

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:

4 комментария

Вы можете подписаться на комментарии к этой статье через RSS или отправить к ней TrackBack.

  1. Учебные планы по физике • 5 августа 2010 г. в 23:12

    [...]давление. Опыт Торричелли. Барометр-анероид. Изменение атмосферного давления с высотой. [...]

  2. План: Давление твёрдых тел, жидкостей и газов • 11 августа 2010 г. в 10:48

    [...]и принцип действия барометра-анероида, [...]

  3. Странности прихода пользователей • 3 марта 2011 г. в 14:04

    [...]Барометр-анероид [...]

  4. Самописцы из мира погоды • 23 апреля 2011 г. в 16:48

    [...]год назад я опубликовал у себя заметку о барометре-анероиде, которая оказалась довольно популярной. Устройство [...]

Оставить свое мнение

XHTML: Вы можете использовать эти тэги: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>