U sedamnaestom veku, činjenica da vazduh ima određenu težinu postala je poznata i dokazana čovečanstvu. Pretpostavka njegovog pritiska na različite objekte dokazana je pomoću posebnog uređaja - barometra. O tome će biti riječi u ovom članku.

Uređaj koji određuje pritisak vazduha

Prvo, dajmo definiciju. Barometar je uređaj za mjerenje određenog tlaka zraka na objektima. Njegov izumitelj je E. Torricelli. Godine 1644. barometar je bio cijev koja je sadržavala živu i mjernu vagu. Na dan kada je barometar testiran, nivo žive je bio na 760 mm, što je bio razlog da se oznaka na ovom nivou smatra normalnim pritiskom. Takve instrumente i dalje koriste meteorološke stanice.

Dva stoljeća kasnije, nakon pronalaska živinog barometra, kao rezultat mnogih studija, Lucien Vidy je konstruirao fundamentalno novi tip bez tekućine. Kasnije je nazvan aneroidni barometar. Tokom svog postojanja, aneroidi su stekli veliku popularnost među mnogim korisnicima, jer su male veličine, lagani i precizni. U poređenju sa živinim barometrima, aneroidi su potpuno sigurni za upotrebu.

Vrste barometara

Merkur je uređaj koji meri pritisak. Princip rada je kretanje žive u odnosu na primijenjenu skalu.

Tečnost - uređaj kojim se meri nivo pritiska balansiranjem težine stuba tečnosti sa atmosferskim pritiskom.

Aneroidni barometar - princip rada i prikaza indikatora zasniva se na promjeni veličine zapečaćenog metalna kutija, ispunjen razrijeđenim zrakom, pod djelovanjem svoje površine atmosferski pritisak.

Electronic is moderan izgled uređaj koji pretvara linearne indikatore klasičnog aneroida u elektronski signal. Signali koje obrađuje mikroprocesor prikazuju se na ekranu s tekućim kristalima.

Aneroidni barometar je najčešći od gore navedenih instrumenata, zbog svog male veličine i nedostatak tečnosti u mehanizmu. Pogledajmo to detaljnije.

Struktura atmosferskog barometra

• Okrugla srebrno-nikl ploča.
• Kutija sa rebrastim postoljem.
• Mehanizam prijenosa.
• Povratna opruga.
• Indeksna strelica.

Atmosferski barometar - princip rada

Kada je sastavljen, aneroid je kutija sa razni mehanizmi. Kada se iz njega ispumpa određena količina zraka, stvara se jak vakuum povratna opruga, indeksna strelica i mehanizam prijenosa između njih. Pod uticajem pritiska, zidovi "komora pod pritiskom" se skupljaju ili povećavaju u veličini, a indeksna strelica počinje da se kreće u odnosu na mernu skalu u pravcu povećanja ili smanjenja pritiska, respektivno. U mirovanju, igla će biti na 760 mm.

Samosnimajući barometar

Koristi se za snimanje meteoroloških podataka o fluktuacijama atmosferskog pritiska. Drugim riječima, ovo je poboljšani aneroidni barometar, sa dodatkom mehanizma sata u komoru pod pritiskom, aparatom koji drži gradirani papir i pogonskom iglom koja stavlja liniju mastila na papir.

Prikazani "crtež" na papiru uređaja naziva se barogram. Tokom rada barografa, u skladu sa satnim indikatorima, mehanizam na njegovu osnovu namotava poseban papir, po čijoj površini klizi pričvršćena strelica sa mastilom i označava indikatore odstupanja atmosferskog pritiska.

Indikatori odstupanja pritisaka se bilježe kontinuirano. Za meteorologe je ovo glavno dokumentarnu činjenicu vremenske promjene u bliskoj budućnosti. U zavisnosti od veličine bubnja, trajanje snimanja može biti od nekoliko sati do jedne sedmice. Poseban dizajn omogućava očitavanja i praćenje atmosferskih indikatora u bilo kojem trenutku.

Barometar na vašem telefonu - šta je to?

Tehnologija ne miruje, a sada možete mjeriti atmosferski tlak pomoću mobilni uređaj. Mnogi korisnici modernih gadžeta, suočeni s novom funkcijom, pitaju se: šta je to barometar na njihovom telefonu? Moderna minijaturna meteorološka stanica omogućava korisniku telefona da konstantno elektronski provjerava nivo atmosferskog pritiska. Praćenjem indikatora pritiska tokom određenog vremena možete saznati da li se približava ciklon ili anticiklon. Ovi pokazatelji će biti korisni osobama s preosjetljivošću na nagle promene pritisak.

Mogućnosti mobilnog uređaja se tu ne zaustavljaju. U elektronskom obliku prikazuje nadmorsku visinu, geografsku širinu i geografsku dužinu, što zauzvrat olakšava brzu pretragu uređaja i određivanje tacna lokacija njegovu lokaciju. Hvala za GPS sateliti proces je brz i tačan. Mobilni barometar je precizan visinomjer. Preciznost određivanja lokacije korisnika smanjena je na radijus od 3 metra. Ovo su sprave koje penjači koriste u planinama. Ali stekli su veliku popularnost u sektoru avijacije.

Barometar ugrađen u sat

Pojavio se relativno nedavno. Malo ko zna čemu služi ovaj uređaj, a većina se pita - barometar u satu, šta je to?

Pokušajmo to shvatiti. Barometar kod pojedinih tipova satova predstavljen je u elektronskom ili mehanički oblik. Elektronski pogled- ne razlikuje se od dostavljanja podataka o atmosferskom pritisku i prikazivanja na ekranu, kao na telefonu. Sat sa mehaničkim displejem pritiska je savršeno precizna mini kopija aneroida. Jedina razlika je u pojednostavljenoj skali prikaza. Cijena barometarskih satova je prilično visoka, ali su, u pravilu, otporni na udarce i vodootporni.

"Nestandardni barometar"

Zahvaljujući svojim osnivačima zove se Harvard. Ekonomski barometar je u osnovi formiranja ekonometrije. Predviđa promjene tržišnih uslova, dinamiku ponude i potražnje itd. Harvardski barometar je opis empirijskih obrazaca i ekstrapolacija iz posljednjih mjeseci posmatranja. Oni se zasnivaju na proučavanju dinamike razvoja različitih ekonomskih pokazatelja.

Prognoza razvoja je prikazana grafički. Svaka kriva linija ucrtana na grafikonu je prikazivala jedan ili drugi indikator. Na primjer, kriva “A” prikazuje promjene prosječnih deviznih kurseva (berzansko tržište); krivulja „B“ prikazuje indeks veleprodajnih cijena i promjene trgovinskog prometa (proizvodnje); kriva “C” - odražava porast ili pad cijene hartija od vrijednosti na tržištu novca. IN perfektno stanje grafika - indikatori “A” i “C” moraju se podudarati na nivou maksimuma prve jedinice i minimuma krive druge jedinice.

Zahvaljujući vodstvu W. Personsa i W. Mitchella, Sjedinjene Države su koristile ovu vrstu uređaja do 1925. godine. Harvard Mitchell barometar je prvi moćni regulator i indikator faktora nacionalne ekonomije zemlje. S obzirom na popularnost i efikasnost ovakve konstrukcije i prikazivanja činjenica, ovaj metod su usvojile mnoge zemlje širom sveta. na globus. Ali izgledi za razvoj mnogih zemalja prema ovom omjeru pokazatelja u privredi nisu dugo trajali, jer prije i poslije Drugog svjetskog rata - u postotak postali su nebitni. Ekonomije svih zemalja koje su učestvovale u ratu bile su u potpunom padu, a da bi riješila problem ustajanja s koljena, svaka je zemlja koristila svoje metode za stabilizaciju sopstvene monetarne valute. Stari načini podizanja indikatora (izlazak iz krize) uopće nisu korišteni, ali temelji koje je postavio Mitchell postali su presedan za svjetsku ekonomiju.

Manometar

Vrijedi napomenuti još jedan uređaj koji također mjeri tlak, ne zraka, već plinova i tekućina - ovaj uređaj se zove manometar. Ova dva uređaja su međusobno veoma povezana. Zbir očitavanja manometra i barometra je apsolutni tlak, koji ima višu vrijednost od atmosferskog tlaka.

Zaključak

IN savremeni svet Barometar je jedan od glavnih instrumenata meteorologije. Označeni indikatori na papiru pomažu mnogim ljudima da saznaju o nadolazećim promjenama atmosferskog tlaka i, shodno tome, da se pripreme za njih. Ovo se u većoj mjeri odnosi na hipertoničare. Barometar je neobavezna stavka u kući, ali kao pomoćni element ili pored enterijera - poželjno. Moderno uokvirivanje je tako potreban uređaj omogućava da se uklopi u svaki dizajn enterijera.

Jedan od najpreciznijih instrumenata koji se koriste za mjerenje atmosferskog tlaka meteorološke stanice, je takozvani stanični kup barometar. To je staklena cijev dužine oko 80 cm, poprečnog presjeka 1 cm2. Njegov gornji kraj je zapečaćen, a donji otvoreni kraj je spušten u čašu sa živom. Cijev je napunjena živom; u nepopunjenom dijelu cijevi postoji bezzračni (ili bolje rečeno izuzetno razrijeđen) prostor.

Za zaštitu cijevi od mehaničko oštećenje zatvorena je u metalni okvir. Šematski dijagram dizajna morskog šaličastog barometra: s obje strane napravljena su dva uzdužna proreza, jedan nasuprot drugom, neophodna za određivanje visine stupca žive u cijevi. Na lijevoj strani prednjeg proreza nalazi se skala: u starim barometrima - u milimetrima, u novim - u milibarima. Za očitavanje pritiska na skali koristi se pomični prsten sa noniusom. Nonius se pomiče duž utora pomoću zavrtnja koji se nalazi na desna strana okviri Prije brojanja, donji rez nonija dovodi se do gornje tačke vidljivog živinog meniskusa, a zatim se očitava pritisak u desetinama: cijele se broje duž donjeg reza nonija, a desetine - prema podjelama. nonija (od 0 do 9). Desetine (mm ili mb) se ocjenjuju po podjelu nonija koji se tačno poklapa s bilo kojim podjelom na skali. Da bi zrak ušao u čašu sa živom, u njoj je napravljena mala rupa koja se labavo zatvara čepom.

Stacionarni cup barometar je instaliran u prostoriji meteorološke stanice u posebnom ormariću u vertikalnom položaju.

Morski živin barometar, kako mu ime kaže, dizajniran je za mjerenje atmosferskog tlaka na morskim plovilima. U principu, dizajniran je na isti način kao i stacionarni čašni barometar, a razlikuje se od njega po manjoj veličini i užoj barometarskoj cijevi sa nastavcima na krajevima. Suženje srednjeg dijela cijevi na debljinu kapilare vrši se kako bi se smanjila fluktuacija žive u cijevi prilikom ljuljanja broda i zaštitila od prodiranja. vazdušni mehurići u živu. Čaša sa živom je uža nego u staničnom barometru. Ovo također značajno eliminira utjecaj nagiba broda na stanje i očitavanja barometra.

Pomorski barometar je okačen u zatvorenom prostoru na brodu pomoću kardana.

Aneroidni barometar ili jednostavno aneroid je jednostavan instrument koji se lako koristi za mjerenje atmosferskog tlaka na brodovima.

Princip rada aneroida zasniva se na merenju stepena deformacije zidova šuplje ravne metalne tlačne kutije pod uticajem atmosferskog pritiska.

Aneroidna kutija, kao senzorski dio uređaja, vrlo osjetljivo reagira na promjene atmosferskog tlaka. Osjetljivost tlačne kutije postiže se činjenicom da je zrak u njoj jako ispušten. Kada se pritisak poveća, kutija se skuplja, a kada se pritisak smanjuje, širi se. Da bi se izbjegla potpuna deformacija kutije, koja je moguća pod utjecajem atmosferskog tlaka, na nju je pričvršćena opruga u obliku luka, koja rastezanjem kutije uravnotežuje atmosferski tlak koji djeluje na nju.

Kompresija i napetost kutije se prenose na pokazivač barometra kroz sistem šipki i poluga. Aneroidna skala je gradirana u milimetrima ili milimetrima žive. Aneroid se kalibriše pod uslovom da je temperatura tlačne kutije pri svim vrednostima pritiska 0°. Stoga, da bi se odredila korekcija za očitavanje aneroida, koja ovisi o temperaturi, pri očitavanju tlaka svaki put se određuje temperatura samog uređaja. Potonje se određuje termometrom postavljenim u lučni prorez na prednjoj površini aneroida.

Aneroidni mehanizam je zatvoren u okruglu metalnu ili plastičnu kutiju, ostakljenu prednja strana. Uređaj se uvijek čuva u posebnoj kutiji s poklopcem koji se otvara.

Aneroidni barometar, u poređenju sa živinim barometrom, manje je precizan instrument, ali je gotovo neosjetljiv na ljuljanje broda. To ga čini praktičnijim za korištenje i skladištenje u uvjetima na brodu. Glavni nedostatak aneroida je postupno smanjenje njihove osjetljivosti i točnosti indikacije zbog zaostalih deformacija aneroidne kutije i opruge koja se javlja tokom vremena. Da bi se otklonili ovi nedostaci, aneroidi se moraju periodično provjeravati u posebnim ustanovama Hidrometeorološke službe - u verifikacionom birou. Aneroidi se moraju provjeravati svakih šest mjeseci.

Barograf je dizajniran za kontinuirano snimanje promjena atmosferskog tlaka. Njegova struktura je slična onoj kod termografa. Takođe se sastoji od dva glavna dijela: primanja i pisanja. Nekoliko (5-10) aneronskih kutija međusobno povezanih metalnim brtvama služi kao prijemnik pritiska. Kako bi se izbjegla potpuna deformacija kutija, koja je moguća pod utjecajem atmosferskog tlaka, unutar svake od njih ugrađena je opruga tipa opruge.

Djelomična ukupna deformacija u obliku malih vertikalnih pomaka čitavog niza tlačnih kutija, nastalih pod utjecajem promjene atmosferskog tlaka, prenosi se putem sistema poluga na strelicu na čijem je kraju postavljeno pero.

Pritisak se bilježi u obliku krivulje na bubnju koji se polako rotira pomoću satnog mehanizma. Na bubanj se stavlja papirna traka, označena horizontalnim linijama (pritisak u mb) i vertikalnim lukovima (vrijeme u satima i minutama.

Ovisno o vremenu pune rotacije bubnja, barorifi se dijele na "dnevne" i "tjedne".

Koristeći barograf, možete odrediti ne samo specifičnu vrijednost atmosferskog tlaka u bilo kojem trenutku, već i veličinu i prirodu njegove promjene u bilo kojem vremenskom intervalu.

Budući da je promjena atmosferskog tlaka usko povezana s trenutnim i nadolazećim vremenom, za predviđanje u uvjetima plovidbe važno je znati ne toliko apsolutnu vrijednost tlaka koliko veličinu i prirodu njegove promjene u posljednjih nekoliko sati. .

Barograf na brodu je ugrađen unutra od opružnih proteza ili pričvršćenih na posebnu policu ili stol.

Uređaj za mjerenje tlaka zove se manometar. Manometri mogu biti sifon ili cupped vrste

Manometar sifonskog tipa je staklena cijev u obliku slova U napunjena vodom ili živom (slika 2.1).

Jedan od krajeva manometra je zapečaćen i nema pristup vazduhu; otvoreni kraj spojen na atmosferski vazduh. Razlika u nivoima tečnosti u dve krivine cevi je kalibrisana u jedinicama pritiska.

Manometar tipa čaše sadrži vertikalnu staklenu cijev, zapečaćenu na vrhu i napunjenu tekućinom (slika 2.2).

Donji kraj cijevi je uronjen u rezervoar koji je djelomično napunjen tekućinom. Pritisak koji stvara kolona tečnosti u cevi uravnotežen je atmosferskim pritiskom. Visoka preciznost mjerenja manometra tipa čaše (0,1 mm Hg) omogućava da se koristi kao standardni uređaj za testiranje aneroidnih barometara i visinomjera.

Rice. 2.1. Manometar tipa sifona

Rice. 2.2.

Živin barometar je klasičan primjer manometar tipa čaše. Atmosferski pritisak, meren živinim barometrom, jednak je:

gdje je gustina žive 13600 kg/m3; g- ubrzanje slobodnog pada, m/s2; h- visina živinog stuba, m.

Izgled živinog manometra prikazan je na sl. 2.3.

Barometar sadrži staklenu cijev napunjenu živom i uronjenu u rezervoar žive.

Nivo žive u rezervoaru se kontroliše pomoću konusne kosti.

Živin manometar karakterizira visoka osjetljivost. Preciznost mjerenja pritiska živinog barometra je 0,1 hPa. Njegov nedostatak je toksičnost žive.

U skladu sa Direktivom Evropske unije od 5. juna 2007. godine, usvojeno je ograničenje prodaje žive, čime je praktično obustavljena proizvodnja novih živinih barometara u Evropi.

Sadrži aneroidnu kapsulu koja se sastoji od dvije tanke (0,2 mm debljine) metalne valovite membrane (slika 2.4). U sredini kapsule se ispumpava vazduh (pritisak je 10-2 hPa) ili se kapsula puni inertnim gasom pod pritiskom od 65 mbar.

Prednost aneroidnog barometra je njegova kompaktnost, mehanička čvrstoća i sposobnost transporta. Ovi uređaji se mogu koristiti u sistemima za automatsko mjerenje pritiska, jer se mehanička kretanja aneroidnih kapsula mogu lako pretvoriti u električni signal. Nedostatak aneroidnog barometra je što je tačnost mjerenja manja od živinog barometra.

Rice. 2.3. Živin manometar

Rice. 2.4.

Bourdon cijev To je ravna, iskrivljena cijev koja se ispravlja kada se atmosferski tlak promijeni (slika 2.5).

Ova eliptična cijev je senzorski element tip deformacije. Jedan kraj cijevi je otvoren za snimanje tlaka i mjeri se, dok je drugi čvrsto pričvršćen za tijelo.

Određivanje pritiska deformacijom cevna opruga patentirao ga je 1849. godine francuski časovničar Eugene Bourdon, po čijem je imenu ova lula i dobila ime.

Bourdon cijev se koristi za mjerenje pritisaka koji prelaze 10-2 tora (približno 1 Pa); tačnost mjerenja je ± 2%.

Rice. 2.5. Bourdon cijev

Metode automatizovano merenje atmosferski pritisak

Instrument koji se koristi za kontinuirano snimanje pritiska vazduha. Sastoji se od stupca aneroidnih kutija povezanih sa strelicom za samosnimanje (slika 2.6).

Rice. 2.6.

Svaka aneroidna kapsula sastoji se od dvije tanke (0,2 mm debljine) metalne valovite membrane. Unutar kapsule pritisak vazduha je 10"2 hPa. Ponekad se kapsula puni inertnim gasom pod pritiskom od 65 mbar. Broj kapsula u savremenih uređaja može doseći 14. Membrane su u zategnutom stanju zbog valovite površine i djelovanja opruge.

Poznato je da prirodna frekvencija istegnute žice raste sa zatezanjem. Matematički, odnos između rezonantne frekvencije žice i sile zatezanja žice određuje se formulom:

Gdje F- main rezonantna frekvencijažice, Hz; L- dužina žice, m; G sila zatezanja strune, Η; μ - masa po jedinici dužine žice, kg/m.

Mehanička kretanja dijafragme 1 takvog uređaja pod uticajem promenljivog pritiska pretvaraju se u elektromagnetske oscilacije induktora 2 usled pomeranja magneta C spojenog na žicu 4. Elektromagnetne oscilacije se snimaju sistemom za snimanje 5 (slika 2.7) . Za senzore ovog tipa koriste se volfram, indij ili visokoelastični čelik, kao i legure poput Elinvara.

Rice. 2.7.

Dizajn jednog od ovih senzora prikazan je na Sl. 2.8. Povećanje pritiska na dijafragmu smanjuje napetost žice, što dovodi do smanjenja rezonantne frekvencije.

Rice. 2.8.

Sastoji se od tanke membrane od metala ili kvarca sa raspršenim metalne površine. Dijafragma formira dva kondenzatora sa metalnim površinama, koji zajedno sa još dva kondenzatora C1 i C2 čine električni most (slika 2.9).

Rice. 2.9. Kapacitivni senzor pritiska

Dijafragma je podložna atmosferskom pritisku s jedne strane i potpornom pritisku s druge strane. Promjene vanjskog tlaka uzrokuju savijanje dijafragme i odgovarajuće promjene u kapacitetu kondenzatora formiranih od dijafragme i ploča koje se nalaze na obje strane dijafragme. Ove promjene u kapacitetu (koji mogu doseći i nekoliko procenata početnog kapaciteta) dovode do promjene frekvencije signala sistema za snimanje, čija je skala graduirana u jedinicama pritiska.

Kapacitivne senzore pritiska odlikuje visoka osjetljivost, mala veličina i sposobnost očitavanja na temperaturama do 250°C.

Ovaj uređaj, čija je proizvodnja omogućena zahvaljujući moderne tehnologije, sastoji se od dvije pločice od legure silicijuma povezane jedna s drugom slojem silicijum dioksida (slika 2.10).

Legure silicija služe kao ploče kondenzatora, u kojima debljina silicijum dioksida i, shodno tome, kapacitet kondenzatora ovise o primijenjenom atmosferskom tlaku.

Kapacitet kondenzatora C zavisi od udaljenosti d između ploča (), što zauzvrat zavisi od atmosferskog pritiska.

Rice. 2.10.

Raspon mjerenja tlaka sa senzorom barometarskog tlaka PTB210 iz Vaisale (Finska) - 500-1100 hPa; temperaturni raspon od -40°C do +60°C; ukupna tačnost ± 0,15 - 0,35 hPa; težina 110 g dimenzije 122 mm.

Piezoelektrični senzor pritiska. Kristalna supstanca, u kojem, kada se stisne ili rastegne u određenim smjerovima, električna polarizacija se javlja čak i u odsustvu električno polje, su pozvani P " ezoelectricams. Fenomen pojave naelektrisanja na površini piezoelektrika pod uticajem mehaničkih deformacija naziva se direktni piezoelektrični efekat, i pojava mehaničkih deformacija pod uticajem električnog polja - obrnuti piezoelektrični efekat. Piezoelektrici uključuju kvarc, amonijum dihidrogen fosfat (ADP), litijum sulfat, Rochelle so, barijum titanat itd.

Iznos naplate q, koji se pojavljuje na površini kristala, određuje se izrazom:

Gdje F- sila primijenjena na kristal, N; R - pritisak, N/m2; S- površina kristala, m2; k- piezoelektrična konstanta, C/N.

Napon, koji se mjeri na površini kristala zbog piezoelektričnog efekta, definira se na sljedeći način:

gdje si - napon, V; v je osjetljivost kristala, V-m/N; d- debljina kristala, m; R pritisak, N/m2.

primjer

Kristal u kvarijumu ima debljinu od 0,25 cm Odrediti napon koji nastaje na površini kristala usled dejstva pritiska od 345 N/m2 ako je osetljivost kristala 0,055 V m N-1.

rješenje

Koristeći jednačine (2.4), dobijamo:

test zadatak

Odrediti piezoelektričnu konstantu kvarca ako pod pritiskom od 345 N/m2 kristal površine 1 cm2 stvara naboj Cl.

odgovor:

Šema piezoelektrični senzor pritisci su prikazani na sl. 2.11.

Rice. 2.11.

Prednost piezoelektričnih senzora je njihova kompaktnost, linearna zavisnost električni signal od mehaničkog opterećenja, sposobnost visoke stabilnosti u širini temperaturni opseg(do 1000°C).

U higijenskim studijama koriste se dvije vrste barometri:

- tečni barometri;

- metalni barometri - aneroidi.

Princip rada različitih modifikacija tečnih barometara zasniva se na činjenici da Atmosferski pritisak balansira stub tečnosti određene visine u cevi zapečaćenoj na jednom kraju (gore). Što manje specifična gravitacija tečnost, što je viši stup potonjeg, uravnotežen atmosferskim pritiskom.

Oni su najrasprostranjeniji, jer velika specifična težina tekuće žive omogućava da uređaj bude kompaktniji, što se objašnjava balansiranjem atmosferskog tlaka s nižim stupcem žive u cijevi.

Koriste se tri sistema živinih barometara:

- šolja;

- sifon;

- sifon-čaša.

Navedeni sistemi živinih barometara šematski su prikazani na slici 35.

U nekim modifikacijama postoje dvije skale - u mm Hg. Art. i mb. Desetine mm Hg. Art. ili mb se broje na pokretnoj skali - nonius. Da biste to učinili, trebate pomoću vijka postaviti nultu podjelu skale noniusa na istoj liniji s vrhom meniskusa živinog stupca, izbrojati broj cijelih podjela milimetara žive na barometarskoj skali i broj desetinki milimetra žive do prve oznake nonius vaga, što se poklapa s podjelom glavne ljestvice.

Primjer. Zero division Noniusna skala je između 760 i 761 mm Hg. Art. glavna skala. Dakle, broj celih podela je 760 mm Hg. Art. Ovoj cifri potrebno je dodati broj desetinki milimetra žive, mjeren na skali nonija. Prva podjela glavne ljestvice poklapa se sa 4. podjelom noniusne ljestvice. Barometarski pritisak je 760 + 0,4 = 760,4 mmHg. Art.

Barometri za čaše po pravilu imaju ugrađen termometar (živi ili alkoholni, u zavisnosti od očekivanog raspona temperature vazduha tokom istraživanja), jer je za dobijanje konačnog rezultata potrebno pritisak dovesti do standardni uslovi temperatura (0°C) i barometarski pritisak (760 mm Hg).

IN ekspedicijski barometri za čaše Prije promatranja, prvo upotrijebite poseban vijak koji se nalazi na dnu uređaja kako biste nivo žive u čaši postavili na nulu.

Sifonski i sifonski barometri(Slika 35). U ovim barometrima, količina atmosferskog tlaka se mjeri razlikom u visinama živinog stupca u dugim (zapečaćenim) i kratkim (otvorenim) krivinama cijevi. Ovaj barometar vam omogućava da mjerite pritisak sa tačnošću od 0,05 mmHg st. Pomoću zavrtnja na dnu instrumenata nivo žive u kratkoj (otvorenoj) krivini cevi dovodi se na nultu tačku, a zatim se uzimaju očitanja barometra.

Barometar inspektora sa sifonskom čašom. Ovaj uređaj ima dvije skale: na lijevoj u mb i na desnoj u mmHg. Art. Za određivanje desetinki mmHg. Art. služi kao nonius. Pronađene vrijednosti atmosferskog tlaka, kao i pri radu s drugim tekućim barometrima, moraju se dovesti na 0°C pomoću proračuna ili posebnih tablica.

Na meteorološkim stanicama se u očitavanja barometara ne uvodi samo korekcija temperature, već i takozvana konstantna korekcija: instrumentalna i gravitacijska korekcija.

Barometre treba postaviti dalje od izvora toplotnog zračenja ili izolovati od njih ( sunčevo zračenje, uređaji za grijanje), kao i dalje od vrata i prozora.

Metalni aneroidni barometar(Slika 36). Ovaj uređaj je posebno prikladan za istraživanje u ekspedicijskim uvjetima. Međutim, ovaj barometar se prije upotrebe mora kalibrirati prema preciznijem živinom barometru.

Rice. 36.Aneroidni barometar

Rice. 37. Barograf

Princip dizajna i rada aneroidnog barometra je vrlo jednostavan. Metalna podloga (kutija) sa valovitim (za veću elastičnost) stijenkama, iz koje je uklonjen zrak do zaostalog tlaka od 50-60 mm Hg. Art., pod uticajem vazdušnog pritiska menja svoju zapreminu i kao rezultat toga se deformiše. Deformacija se preko sistema poluga prenosi na strelicu, koja pokazuje atmosferski pritisak na brojčaniku. Zakrivljeni termometar je montiran na brojčaniku aneroidnog barometra zbog potrebe, kao što je gore navedeno, da se rezultati mjerenja dovedu na 0°C. Gradacija brojčanika može biti u mb ili mmHg. Art. Neke modifikacije aneroidnog barometra imaju dvije skale - i u mb i u mmHg. Art.

Aneroidni visinomjer (visinomjer). U mjerenju nadmorske visine prema nivou atmosferskog tlaka, postoji obrazac prema kojem postoji odnos između zračnog pritiska i nadmorske visine koji je vrlo blizak linearnom. Odnosno, kako se dižete na visinu, atmosferski pritisak se proporcionalno smanjuje.

Ovaj uređaj je dizajniran za mjerenje atmosferskog tlaka na visini i ima dvije skale. Jedan od njih pokazuje vrijednosti pritiska u mmHg. Art. ili mb, sa druge - visina u metrima. On aviona Altimetri se koriste sa točkićima na kojima se visina leta određuje na skali.

Barograf (barometar-rekorder). Ovaj uređaj je dizajniran za kontinuirano snimanje atmosferskog pritiska. U higijenskoj praksi koriste se metalni (aneroidni) barografi (slika 37). Pod uticajem promena atmosferskog pritiska, paket aneroidnih kutija povezanih zajedno, kao rezultat deformacije, utiče na sistem poluga, a preko njih i specijalna olovka sa nesušivom specijalnom mastilom. Kako se atmosferski tlak povećava, aneroidne kutije se komprimiraju i poluga s perom se diže prema gore.

Kada se pritisak smanji, aneroidne kutije se šire uz pomoć opruga postavljenih unutar njih i olovka povlači liniju prema dolje. Zapis pritiska u obliku neprekidne linije crta se olovkom na graduisanoj liniji u mmHg. Art. ili MB papirna traka postavljena na cilindrični mehanički rotirajući bubanj. Koriste se barografi sa tjednim ili dnevnim namotavanjem sa odgovarajućim graduiranim trakama, u zavisnosti od svrhe, ciljeva i prirode istraživanja. Barografi se proizvode sa električnim pogonom koji rotira bubanj.

Međutim, u praksi ovu modifikaciju Uređaj je manje praktičan, jer je njegova upotreba u ekspedicijskim uvjetima ograničena. Da bi se eliminisali temperaturni uticaji na očitavanja barografa, u njih se ubacuju bimetalni kompenzatori koji automatski ispravljaju (ispravljaju) pomeranje poluga u zavisnosti od temperature vazduha. Prije početka rada, poluga sa olovkom se ugrađuje u početni položaj, što odgovara vremenu naznačenom na traci i nivou pritiska izmjerenom preciznim živinim barometrom.

Tinta za snimanje barograma može se pripremiti prema sljedećem receptu:

Dovođenje zapremine vazduha u normalne uslove (760 mmHg, 0°C). Ovaj aspekt mjerenja barometarskog tlaka je vrlo važan pri mjerenju koncentracija zagađujućih materija u zraku. Zanemarivanje ovog aspekta može dovesti do značajnih grešaka u proračunima koncentracije štetne materije, koji može dostići 30 posto ili više.

Dovođenje zapremine vazduha u normalne uslove vrši se prema formuli:

(39)

Primjer . Za mjerenje koncentracije prašine u zraku, 200 litara zraka je propušteno kroz papirni filter pomoću električnog aspiratora. Temperatura vazduha tokom perioda aspiracije bila je - +26 ° C, barometarski pritisak - 752 mm Hg. Art. Potrebno je dovesti zapreminu vazduha u normalne uslove, odnosno na 0°C i 760 mm Hg. Art.

Vrijednosti odgovarajućih parametara primjera zamjenjujemo u formulu X i izračunavamo potrebnu zapreminu zraka na normalnim uslovima:

Dakle, pri izračunavanju koncentracije prašine u vazduhu potrebno je uzeti u obzir zapreminu vazduha od tačno 180,69 l, a ne 200 l.

Da biste pojednostavili proračun zapremine vazduha u normalnim uslovima, možete koristiti faktore korekcije za temperaturu i pritisak (tabela 25) ili izračunate gotove vrednosti formule 39 i (tabela 26).

Osnovni pojmovi i mjerne jedinice

Atmosferski pritisak je pritisak stupca zraka koji se proteže od tla do gornje granice atmosfere po jedinici zemljine površine.

Jedinice pritiska:

1 bar = 1 milion dina/cm2; 1/1000 bar = 10 mb

U sistemu SI 1Pa = 1N/m2 = 10-5 = 0,01 mb.

U praktične svrhe koriste se sljedeće mjerne jedinice:

1 hPa = 100 PA = 1 mb = 0,75 mmHg.

1 mmHg = 1,33 hPa

Pritisak od 1012 hPa koji odgovara masi živinog stuba od 760 mm na t = 0ºS na geografskoj širini od 45º i na nivou mora naziva se normalan atmosferski pritisak.

vjetrom naziva se horizontalno kretanje vazduha u odnosu na zemljinu površinu. Vjetar karakterizira brzina i smjer. Brzina vjetra se mjeri u m/s, rjeđe u km/h ili točkama. Smjer vjetra određen je rumbom ili azimutom tačke na horizontu iz koje vjetar duva. Prilikom mjerenja vjetra koristi se 8 glavnih smjerova.

Aneroidni barometar BAAM(Slika 6.1) – koristi se za mjerenje atmosferskog tlaka u stacionarnim i ekspedicijskim uvjetima.

Prijemni dio aneroida je metalna kutija debelih zidova, unutar koje se zrak jako ispušta. Kada se pritisak poveća, kutija se komprimira, a kada se smanji, rasteže je oprugom. Ove promjene, koristeći sistem poluga i lanca, prenose se na pokazivač koji se kreće duž kružne aneroidne skale, podijeljen sa 0,5 mmHg. Na brojčaniku aneroida nalazi se termometar sa skalom od 1ºC. Cijeli aneroidni mehanizam je zatvoren u plastično kućište.

Slika 6.1 – Aneroidni barometar BAMM

Merenje pritiska proizvedeno na mestu gde nema naglih promena temperature vazduha. Tapkanjem po staklu prstom, očitavanje se uzima sa položaja kraja strelice u odnosu na skalu sa tačnošću od desetine podjela (0,1 mmHg ili 0,1 hPa). Korekcija temperature se uvodi u očitavanja tako što se prvo mjeri temperatura na skali termometra uređaja.

Barograf(Slika 6.2) služi za kontinuirano snimanje promjena atmosferskog tlaka.

Barograf je smešten u plastično kućište. Na donji okvir kućišta pričvršćen je metalni utikač na koji je montiran cijeli mehanizam uređaja.

Osjetljivi element uređaja je šipkasti blok, koji je sistemom poluga povezan sa strelicom olovke. Položaj pokretnog vijka, koji ima šarku u konzoli, fokusiran je odozgo vijkom, a odozdo potisnom oprugom. Oznake na barografskoj traci mogu se napraviti pritiskom na dugme.

Slika 6.2 – Barograf

Instalacija uređaja se vrši na posebnoj polici meteorološke stanice dalje od uređaji za grijanje, prozorskih otvora i mjesta gdje su direktna sunčeve zrake.

Obrada i ugradnja barografskih traka radi se na isti način kao kod termografa. Barografske trake su položene u jednakim horizontalnim intervalima svaka 2 mb i označene na svakih 10 mb. Na vertikalnoj vremenskoj skali, podjele između susjednih lukova su 15 minuta za dnevno i 2 sata za sedmično namotavanje satnog mehanizma.