Устройство за отчитане на колебанията в атмосферното налягане. Надземният слой на нашата планета е с дебелина десетки километри. Концентрацията на смесени газове в него се отличава с ниската си маса, но в такива значителни обеми оказва значително натоварване на повърхността. Всъщност човек рядко го усеща, тъй като има адаптация към влиянието на този фактор. Въпреки това тази стойност е доста реалистична за измерване.
Принципът на работа на най-простите устройства
Най-простото устройство за измерване на атмосферно налягане (BP) е просто устройство, състоящо се от тънкостенна стъклена тръба и живачен пълнител. Един от стандартните размери на такова устройство: тръба с дебелина 1 милиметър и дължина сто сантиметра.
Ако завъртите контейнера със затворения край нагоре и отворената част надолу, тогава определен обем живак ще бъде отстранен, а определена част ще остане вътре. Съдържанието на течен метал ще намалява, докато вътрешното и външното налягане се стабилизират.
Устройство с анероид и живак
Анероиден барометър, какво е това? Принципът на работа на това устройство отчита вибрациите през кръгъл метален корпус с вълнообразни стени, от който се изпомпва въздух.
Еластичните странични стени на кутията се огъват с увеличаване на налягането и се изпъкват с намаляване. Работните камери са свързани със стрелката чрез специален механизъм. Той показва стойността на атмосферното налягане в скала, градуирана в милиметри от живачен стълб.
Барометричният уред за измерване на налягане е U-образна извита стъклена колба, пълна с живак. Показанията се определят от разликата между съдържанието в увеличената и малката част на колбата.
С помощта на барографи вариациите на кръвното налягане се записват на лента, разположена в работещ барабанен блок. Измерените стойности се записват в милиметри (mmHg) или милибари (mbar).
Барограф
По-долу е даден барограф. На въпроса - барометър, какво е това в тази конфигурация, можете да отговорите - това е записващо устройство за постоянно записване на атмосферното налягане. Действието му се основава на колебанията в кръвното налягане. В резултат на това деформацията се предава от системата към устройството. Когато показанията се увеличат, кутиите се компресират, лостът със стилуса се издига нагоре и в случай на намаляване на налягането камерите стават по-широки под действието на контролната пружина и записващото устройство чертае долната линия. Фиксираните показания за налягане се изваждат върху специална градуирана хартиена лента, която се поставя върху въртящия се барабан.
За да се премахнат температурните колебания, които влияят на точността на показанията, в устройството са монтирани биметални кондензатори. Осветителните тела са монтирани далеч от отоплителни уреди и трябва да бъдат защитени от пряка слънчева светлина. Механизмът за навиване е предназначен за дневен или седмичен режим.
Характеристики на употреба
Показанията на барометъра се записват, като се вземат предвид промените в климатичните условия в различните региони, тъй като атмосферното налягане е променлива стойност, която е известна от училищните уроци по естествена история.
При добро, топло и спокойно време, монтиран на стена или настолен барометър показва високи стойности. Съответно с намаляване на данните се очаква захлаждане или валежи в близко бъдеще.
Устройството, разположено вътре в къщата, работи точно както в пространство, което не е ограничено от огради, стени и огради. Височината на сградата леко променя показанията на брояча, тъй като налягането ще бъде по-ниско на 9-ия етаж и по-високо, отколкото на по-ниските нива на една сграда.
Регулиране на височината
Колкото по-високо е покачването нагоре, толкова по-ниски са показанията на налягането на атмосферния стълб. Разкритата закономерност се използва в авиационни инструменти, които определят височината на полета. Тези устройства се наричат висотомери.
Разбира се, резултатите от първите, не съвсем перфектни инструменти се различаваха значително от метеорологичните фактори, тъй като отрицателните метеорологични условия бяха придружени от спадане на налягането, съответно показанията на инструмента показват данни, които обективно са по-големи от реалната оценка. За да се вземат правилни показания, е необходима настройка на изходящите параметри. Принципът на работа на съвременните висотомери е различен - те не използват атмосферно налягане за измерване на надморска височина.
Как да използвам?
Часовник с барометър и други видове устройства е циферблат с кръгла или овална скала, на която има деления. Стойността на измерване се взема в милиметри живак.
При стойности 750-760 mm Hg. Изкуство. в бъдеще се очаква прекрасен хубав ден, който няма да попречи на разходка, пътуване сред природата, лятна вила. Когато индикаторът на барометъра падне под 750, има вероятност от по-нататъшно падане, което означава, че трябва да очакваме лошо време, внезапно застудяване и обилни валежи.
Мониторингът на кръвното налягане е жизненоважен за тези с високо кръвно налягане. В периоди на критична промяна в този показател такива хора са подложени на влошаване на здравето си. Информацията за промените във времето е от съществено значение за тях поради навременното приемане на лекарството, запазване на тяхната работоспособност и здраве.
Модерни копия
Сега най-често се използват барометри тип чаша или сифон. При стационарни устройства, които са оборудвани с компенсирана скала, атмосферното налягане се изчислява директно от позицията на живака в стъкления съд.
При проби за експедиции, преди началото на наблюденията, нивото на живака в купата на нулата се регулира предварително с помощта на регулиращия винт. В устройствата със сифонни чаши стойността на кръвното налягане се измерва чрез разликата във височината на колоната в дългия и отворен участък. Такова устройство отчита показанията с точност от пет стотни. За определяне на десетите от стълба се използва подвижен метален шаблон.
Получените числени резултати от атмосферното налягане се довеждат до нула градуса по Целзий съгласно специална таблица. Показанията на температурата могат да бъдат доста драматични. Независимо от видовете барометри, те се монтират далеч от източници на топлина (печки, нагреватели, пряка слънчева светлина), както и далеч от отвори на врати и прозорци.
Особености
Въпросното устройство може да се използва в удобен и компактен дизайн. Например, часовник с барометър има следната функционалност:
- Непропусклива за вода, до 50-100 метра.
- Устойчивост на удар и механично натоварване, което е важно за рибари, ловци и любителите на екстремния отдих.
- Барометърът ви позволява да прогнозирате промените в атмосферното налягане и времето като цяло.
- Освен това часовникът може да бъде оборудван с термометър, подсветка, компас и дори навигатор, което прави много по-лесно престоя в непознат район.
На въпроса "Барометър, какво е?" Отговорът е недвусмислен – устройството е особено важно за пътешественици, рибари, ловци и мореплаватели. В допълнение, това нещо в домашна употреба ви позволява доста точно да предскажете колебанията на времето, което е важно за хора със заболявания на сърдечно-съдовата и нервната система.
19.06.2015
Въздушното налягане варира в широки граници. Ако е повече от 760 милиметра живак, тогава се счита повишенаако по-малко тогава намален.
Наблюдението на промените в атмосферното налягане ви позволява да предскажете времето. Например, когато налягането се повиши през зимата, времето става мразовито, а през лятото става горещо. Намаленото атмосферно налягане допринася за появата на облачност, валежи. Ето защо е необходимо постоянно да се знае стойността на атмосферното налягане и да се следи промените му не само за учени, лекари, но и за всички нас.
Атмосферно налягане
Атмосферното налягане се измерва в милиметри живак, както и в паскали и хектопаскали. Счита се за нормално да има налягане от 760 mm Hg. Изкуство. (1013,25 hPa).
Атмосферното налягане има тенденция да се променя с промени в метеорологичните условия. Често налягането спада преди лошо време и се повишава преди хубаво време. Записването на промените в налягането ви позволява да определите движението на циклоните и посоката на ветровете.
Промените в характерния натиск често не засягат благосъстоянието на човек, който е живял дълго време в определен район. В случаите, когато възникват непериодични колебания на атмосферното налягане, дори здрави хора имат главоболие, работоспособността пада и се усеща тежестта на тялото.
Промените в атмосферното налягане също влияят на много технологични процеси. Например при преработка на петролни продукти, където налягането е един от основните контролирани технически параметри; хлебопекарно производство, където показанията на налягането силно влияят върху съдържанието на влага в полуготовите тестени изделия; в авиационната индустрия това е много важен параметър, който влияе върху сроковете и условията на експлоатация.
Устройства за измерване на атмосферно налягане
Днес има няколко вида барометри, с помощта на които се измерва атмосферното налягане:
- Живачен сифонен барометър - Това е Y-образна тръба, пълна с живак, с отворен и запечатан край.
- Барометър с живачна чаша - състои се от вертикална тръба, пълна с живак, горният край на която е запечатан, а долният край е в специална чаша с живак.
- Анероидният барометър е безвъздушна метална кутия с вълнообразни стени.
- Барографът е устройство с самобипкане, което се използва за наблюдение на барометричното налягане на определени интервали.
- Електронният барометър е цифрово устройство, което работи на принципа на конвенционален анероид или на принципа на измерване на налягането на въздуха върху чувствителен кристал.
Живачните барометри са по-точни и надеждни от анероидите и се използват за проверка на работата на други видове барометри. Височината на налягането в тях се определя от височината на живачен стълб. Метеорологичните станции са оборудвани с чашови барометри.
Измерване на атмосферно налягане с термохигрометър
Атмосферното налягане се измерва не само с помощта на различни видове барометри, но и с такива универсални цифрови инструменти като термохигрометри. Въпреки факта, че основната задача на тези устройства е да определят относителната влажност и температурата, те се справят отлично с измерването на налягането на въздуха, като показват най-точните стойности. Следователно такива многофункционални устройства са много по-изгодни за закупуване от остарелите барометри и психрометри.
АД "ЕКСИС" предлага на Вашето внимание огромна гама от електронни измервателни уреди и други висококачествени контролно-измервателни уреди и винаги на достъпни цени.
По-специално, в нашата компания можете да закупите следните модели термохигрометри:
Всички модели термохигрометри имат интерфейс за връзка с компютър чрез USB, RS-232 и могат да се монтират на стена.
Един от най-точните инструменти, използвани за измерване на атмосферното налягане на всички метеорологични станции, е т. нар. станционен чашов барометър. Представлява стъклена тръба с дължина около 80 см с напречно сечение 1 см2. Горният му край е запечатан, а долният отворен край е потопен в чаша с живак. Тръбата е пълна с живак; в празната част на тръбата - безвъздушно (по-точно изключително разредено) пространство.
За да предпази тръбата от механични повреди, тя е затворена в метална рамка. Схематична диаграма на устройството на барометър за морски чаши: от двете страни са направени два надлъжни прореза, един срещу друг, необходими за определяне на височината на колоната с живак в тръбата. От лявата страна на предния процеп има скала: в стари барометри, в милиметри, в нови, в милибари. За да отчитате налягането на скалата, използвайте подвижен пръстен с нониус. Нониусът се премества по протежение на слота с помощта на винт от дясната страна на рамката. Преди броене долният разрез на нониуса се довежда до горната точка на видимия живачен менискус и след това налягането се брои в десети: целите числа се броят по долния разрез на нониуса, а десетите - в деления на нониуса. нониус (от 0 до 9). Десетите (mm или mb) се оценяват по делението на нониуса, което точно съвпада с всяко деление на скалата. За да влезе въздух в чашата с живак, в нея се прави малък отвор, който не е плътно затворен с винтова запушалка.
Чашният барометър на станцията се монтира в помещението на метеорологичната станция в специален шкаф във вертикално положение.
Морският живачен барометър, както подсказва името му, е предназначен да измерва атмосферното налягане на кораби. По принцип той е проектиран по същия начин като станционния чашов барометър и се различава от него с по-малки размери и по-тясна барометрична тръба с удължения в краищата. Стесняването на средната част на тръбата до дебелината на капиляра се извършва, за да се намали флуктуацията на живака в тръбата при люлеене на съда и да се предотврати проникването на въздушни мехурчета в живака. Чашата с живак е направена по-тясна, отколкото в барометъра на станцията. Освен това до голяма степен елиминира ефекта от въртенето на кораба върху състоянието и показанията на барометъра.
Морският барометър е окачен на кораб в затворено пространство на кардан.
Анероидният барометър или просто анероидът е прост и лесен за използване инструмент, широко използван за измерване на атмосферното налягане на кораби.
Принципът на действие на анероида се основава на измерване на степента на деформация на стените на куха плоска метална барокова кутия под въздействието на атмосферното налягане.
Анероидната кутия, която е приемната част на устройството, реагира много чувствително на промените в атмосферното налягане. Чувствителността на бароковата кутия се постига от факта, че въздухът в нея е много силно разреден. Когато налягането се увеличи, кутията се свива, а когато намалява, се разширява. За да се избегне пълна деформация на кутията, възможна под въздействието на атмосферно налягане, към нея е прикрепена дъгообразна пружина, която чрез разтягане на кутията балансира действащото върху нея атмосферно налягане.
Компресирането и разширяването на кутията се предава на показалеца на барометъра чрез система от пръти и лостове. Скалата на анероида е градуирана или в милиметри, или в милиметри живак. Анероидът е калибриран при условие, че температурата на бароковата кутия при всички налягания е 0°. Следователно, за да се определи корекцията за отчитането на анероида, която зависи от температурата, при отчитане на налягането всеки път се определя температурата на самото устройство. Последното се определя от термометър, монтиран в дъгообразен процеп на предната повърхност на анероида.
Анероидният механизъм е затворен в кръгла метална или пластмасова кутия, остъклена от предната страна. Устройството винаги се съхранява в специален калъф с отварящ се капак.
Анероидният барометър, в сравнение с живачния барометър, е по-малко точен инструмент, но почти нечувствителен към въртенето на кораба. Това го прави по-удобно за използване и съхранение в условия на кораб. Основният недостатък на анероидите е постепенното намаляване на тяхната чувствителност и точност на индикация поради трайната деформация на анерондия на кутията и пружината, която се появява с времето. За да се отстранят тези недостатъци, анероидите трябва периодично да се проверяват в специални институции на хидрометеорологичната служба - в бюро за проверка. Анероидите трябва да се проверяват на всеки шест месеца.
Барографът е проектиран да записва непрекъснато промените в атмосферното налягане. Структурата му е подобна на тази на термографа. Освен това има две основни части: възприемане и писане. Няколко (5-10) анерондни кутии, свързани помежду си с метални уплътнения, служат като приемник за налягане. За да се избегне пълна деформация на кутиите, възможна под въздействието на атмосферно налягане, във всяка от тях е вградена пружина от пружинен тип.
Частична пълна деформация под формата на малки вертикални премествания на цялата серия барококси, възникващи под въздействието на променящото се атмосферно налягане, се предава чрез система от лостове към стрелката, в края на която е прикрепено перо.
Записването на налягането под формата на крива се извършва на барабан, който се върти бавно с помощта на часовников механизъм. Върху барабана се поставя хартиена лента, маркирана с хоризонтални линии (налягане в mb) и вертикални дъги (време в часове и минути.
В зависимост от времето на пълната революция на барабана има „дневни“ и „седмични“ барорифи.
Барографът може да се използва за определяне не само на специфичната стойност на атмосферното налягане по всяко време, но и на величината и естеството на промяната му през всеки интервал от време.
Тъй като промяната в атмосферното налягане е много тясно свързана с текущото и предстоящото време, то за неговото прогнозиране при условия на плаване е важно да се знае не толкова абсолютната стойност на налягането, колкото величината и естеството на промяната му през последните няколко часа .
Барографът на кораба е инсталиран в затворено помещение от пружиниращи стрии или прикрепен към специален рафт или маса.
Силата на тежестта на въздушен стълб с височина 10 km, действаща върху единица от земната повърхност, се нарича атмосферно налягане. В системата SI единицата за налягане е Pascal (Pa)
Въпреки това, 1 Pa е много малка стойност на налягането, следователно при измерване на атмосферното налягане се използват няколко единици: kPa = 1000 Pa и MPa = 106 Pa = 1000 kPa.
В допълнение към Pascal, за измерване на атмосферното налягане се използват и несистемни единици - милиметри живак (вода) и барове, и
1 бар = 101,3 kPa = 760 mm. rt. Изкуство.,
точно това има атмосферното налягане на морското равнище.
Инструмент за измерване на атмосферното налягане се нарича барометър. Най-често срещаният тип е металният анероиден барометър, чийто дизайн е показан на фиг. 1.2. Основата на анероида е цилиндрична камера ДА СЕот който се евакуира въздухът. Камерата е херметично затворена с тънка гофрирана (вълнообразна) мембрана М... За да предотвратите сплескването на мембраната от атмосферното налягане, използвайте сцепление тсвързан към пружина Пфиксиран върху тялото на устройството. Към пружинния шарнир 
долният край на стрелката е прикрепен Скойто може да се върти около оста О... Скалата се използва за измерване на показанията на устройството. Ш... Когато атмосферното налягане се промени, мембраната се огъва навътре или навън и премества стрелката по скалата, показвайки стойността на налягането (скалата на анероидния барометър се калибрира и проверява според показанията на живачния барометър).
Ориз. 1.2 - Схематична диаграма на анероидния барометър
А 
Нероидите са много лесни за използване, издръжливи, малки по размер, но по-малко точни от живачните барометри. Външният вид на анероидния барометър е показан на фиг. 1.3.
Ориз. 1.3– Анероиден барометър
Според барометричната формула
(1.5)
това означава, че стойността на атмосферното налягане зависи от височината над повърхността на Земята, следователно скалата на анероидния барометър може да бъде градуирана в метри според разпределението на налягането по височината. Анероид, който има скала, по която можете да определите височината на издигане над Земята, се нарича висотомер (висотомер). Те намират широко приложение в авиацията, парашутния спорт, алпинизма.
1.4. Устройства и методи за измерване на влажността на въздуха
Атмосферният въздух винаги съдържа известно количество водна пара, следователно всъщност е механична смес от сух въздух и водна пара, съответстваща на законите на идеалните газове. За характеризиране на степента на влажност на въздуха се използват абсолютна и относителна влажност.
Абсолютна влажност- количеството водна пара, съдържаща се в 1 m 3 въздух, се измерва в kg / m 3 (g / cm 3).
Относителна влажност- съотношението на действителната плътност (налягане) на въздуха към максимално възможната при дадена температура:
(1.6)
Относителната влажност се изразява в проценти и е една от основните метеорологични величини. За определяне на влажността на въздуха се използват психрометрични и космени хигрометри.
Домакински психрометърслужи за измерване на температура и влажност. Състои се от два термометъра (фиг. 1.4, а), с резервоара на десния термометър, увит в кърпа, напоена с вода. Левият термометър е сух и служи за измерване на температурата на въздуха. Показанията на десния и левия термометър се използват едновременно за изчисляване на относителната влажност на въздуха.
ДА СЕ 
Парчето плат около топката на термометъра трябва да е чисто, ако е замърсено, трябва да се смени с ново. При непрекъсната употреба сменяйте тъканта на всеки две седмици.
В близост до устройството не трябва да има предмети, които имат температура, различна от температурата на въздуха, което може да повлияе на показанията на устройството.
Влажността се определя с помощта на психрометрични таблици и графики ( Приложение Аи V), методът за определяне е даден в лабораторна работа 1.
Ориз. 1.4– Устройства за измерване на влажността:а - битов психрометър; b - хигрометър за коса
Хигрометър за коса(фиг. 1.4, б) също така е проектиран да измерва относителната влажност на въздуха. Работата на устройството се основава на свойството на обезмаслената човешка коса да променя дължината си при промяна на относителната влажност на околния въздух. Основната цел на хигрометъра за коса е да измерва влажността в мразовито време, когато влажността не се определя от психрометър. Но тъй като показанията на хигрометър изискват корекции, получени чрез сравнение с психрометър, наблюденията върху хигрометър се извършват през цялата година. Ако при броене се окаже, че краят на стрелката е надхвърлил стотното деление, тогава е необходимо грубо да се прецени на какво деление би била стрелката, ако скалата бъде удължена със 110 и запишете "екстраполираното" отчитане . Температурата на въздуха се измерва със сухия термометър на психрометъра.