Τον δέκατο έβδομο αιώνα, το γεγονός ότι ο αέρας έχει ένα συγκεκριμένο βάρος έγινε γνωστό και αποδεδειγμένο στην ανθρωπότητα. Η υπόθεση της πίεσής του σε διάφορα αντικείμενα αποδείχθηκε χρησιμοποιώντας μια ειδική συσκευή - ένα βαρόμετρο. Θα συζητηθεί σε αυτό το άρθρο.

Μια συσκευή που καθορίζει την πίεση του αέρα

Αρχικά, ας δώσουμε έναν ορισμό. Το βαρόμετρο είναι μια συσκευή για τη μέτρηση μιας συγκεκριμένης πίεσης αέρα σε αντικείμενα. Εφευρέτης του ήταν ο E. Torricelli. Το 1644, το βαρόμετρο ήταν ένας σωλήνας που περιείχε υδράργυρο και μια κλίμακα μέτρησης. Την ημέρα που δοκιμάστηκε το βαρόμετρο, η στάθμη του υδραργύρου ήταν στα 760 mm, γεγονός που ήταν ο λόγος να θεωρηθεί ότι το σημάδι σε αυτό το επίπεδο είναι κανονική πίεση. Τέτοια όργανα εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται από μετεωρολογικούς σταθμούς.

Δύο αιώνες αργότερα, μετά την εφεύρεση του βαρόμετρου υδραργύρου, ως αποτέλεσμα πολλών μελετών, ο Lucien Vidy κατασκεύασε έναν θεμελιωδώς νέο τύπο χωρίς υγρά. Στη συνέχεια ονομάστηκε βαρόμετρο ανεροειδούς. Καθ' όλη τη διάρκεια της ύπαρξής τους, τα aneroid έχουν κερδίσει μεγάλη δημοτικότητα μεταξύ πολλών χρηστών, επειδή είναι μικρά σε μέγεθος, ελαφριά και ακριβή. Σε σύγκριση με τα βαρόμετρα υδραργύρου, τα ανεροειδή είναι απολύτως ασφαλή στη χρήση.

Τύποι βαρομέτρων

Ο υδράργυρος είναι μια συσκευή που μετρά την πίεση. Η αρχή λειτουργίας είναι η κίνηση του υδραργύρου σε σχέση με την εφαρμοζόμενη κλίμακα.

Υγρό - μια συσκευή με την οποία το επίπεδο πίεσης μετράται εξισορροπώντας το βάρος μιας στήλης υγρού με την ατμοσφαιρική πίεση.

Ανεροειδές βαρόμετρο - η αρχή λειτουργίας και εμφάνισης των δεικτών βασίζεται στην αλλαγή του μεγέθους ενός σφραγισμένου μεταλλικό κουτί, γεμάτο με σπάνιο αέρα, υπό τη δράση της επιφάνειάς του ατμοσφαιρική πίεση.

Ηλεκτρονικό είναι μοντέρνα εμφάνισημια συσκευή που μετατρέπει τους γραμμικούς δείκτες ενός κλασικού ανεροειδούς σε ηλεκτρονικό σήμα. Τα σήματα που επεξεργάζεται ο μικροεπεξεργαστής εμφανίζονται στην οθόνη υγρών κρυστάλλων.

Το βαρόμετρο ανεροειδούς είναι το πιο κοινό από τα παραπάνω όργανα, λόγω του μικρά μεγέθηκαι έλλειψη υγρού στον μηχανισμό. Ας το δούμε πιο αναλυτικά.

Η δομή του ατμοσφαιρικού βαρόμετρου

• Στρογγυλή πλάκα από ασήμι-νικέλιο.
• Κουτί με ραβδωτές βάσεις.
• Μηχανισμός μετάδοσης.
• Άνοιξη επιστροφής.
• Βέλος ευρετηρίου.

Ατμοσφαιρικό βαρόμετρο - αρχή λειτουργίας

Όταν συναρμολογηθεί, το aneroid είναι ένα κουτί με διάφορους μηχανισμούς. Όταν μια συγκεκριμένη ποσότητα αέρα αντλείται από αυτό, δημιουργεί ένα ισχυρό κενό ελατήριο επιστροφής, βέλος ευρετηρίου και μηχανισμός μετάδοσης μεταξύ τους. Υπό την επίδραση της πίεσης, τα τοιχώματα του «θάλαμου πίεσης» συστέλλονται ή αυξάνονται σε μέγεθος και το βέλος δείκτη αρχίζει να κινείται σε σχέση με την κλίμακα μέτρησης προς την κατεύθυνση της αύξησης ή της μείωσης της πίεσης, αντίστοιχα. Σε ηρεμία, η βελόνα θα είναι στα 760 mm.

Βαρόμετρο αυτοκαταγραφής

Χρησιμοποιείται για την καταγραφή μετεωρολογικών δεδομένων σχετικά με τις διακυμάνσεις της ατμοσφαιρικής πίεσης. Με άλλα λόγια, πρόκειται για ένα βελτιωμένο βαρόμετρο ανεροειδούς, με την προσθήκη ενός μηχανισμού ρολογιού στον θάλαμο πίεσης, μιας συσκευής που συγκρατεί βαθμονομημένο χαρτί και μιας βελόνας κίνησης που βάζει μια γραμμή μελανιού στο χαρτί.

Το εικονιζόμενο «σχέδιο» στο χαρτί της συσκευής ονομάζεται βαρόγραμμα. Κατά τη λειτουργία του βαρογράφου, σύμφωνα με ωριαίους δείκτες, ο μηχανισμός τυλίγει ειδικό χαρτί στη βάση του, κατά μήκος της επιφάνειας του οποίου ένα προσαρτημένο βέλος με μελάνι γλιστράει και επισημαίνει τους δείκτες αποκλίσεων στην ατμοσφαιρική πίεση.

Οι δείκτες των αποκλίσεων πίεσης καταγράφονται συνεχώς. Για τους μετεωρολόγους αυτό είναι το κύριο τεκμηριωτικό γεγονόςαλλαγές του καιρού στο άμεσο μέλλον. Ανάλογα με το μέγεθος του τυμπάνου, η διάρκεια της εγγραφής μπορεί να κυμαίνεται από αρκετές ώρες έως μία εβδομάδα. Ο ειδικός σχεδιασμός σας επιτρέπει να λαμβάνετε μετρήσεις και να παρακολουθείτε ατμοσφαιρικούς δείκτες ανά πάσα στιγμή.

Βαρόμετρο στο τηλέφωνό σας - τι είναι;

Η τεχνολογία δεν μένει ακίνητη και τώρα μπορείτε να μετρήσετε την ατμοσφαιρική πίεση χρησιμοποιώντας κινητή συσκευή. Πολλοί χρήστες σύγχρονων gadget, αντιμέτωποι με μια νέα λειτουργία, αναρωτιούνται: τι είναι το βαρόμετρο στο τηλέφωνό τους; Ένας σύγχρονος μικροσκοπικός μετεωρολογικός σταθμός επιτρέπει στον χρήστη του τηλεφώνου να ελέγχει συνεχώς ηλεκτρονικά το επίπεδο της ατμοσφαιρικής πίεσης. Παρακολουθώντας τους δείκτες πίεσης για ένα συγκεκριμένο χρονικό διάστημα, μπορείτε να μάθετε εάν πλησιάζει ένας κυκλώνας ή ένας αντικυκλώνας. Αυτοί οι δείκτες θα είναι χρήσιμοι για άτομα με υπερευαισθησία ξαφνικές αλλαγέςπίεση.

Οι δυνατότητες μιας κινητής συσκευής δεν σταματούν εκεί. Σε ηλεκτρονική μορφή, δείχνει υψόμετρο, γεωγραφικό πλάτος και γεωγραφικό μήκος, τα οποία με τη σειρά τους διευκολύνουν τη γρήγορη αναζήτηση της συσκευής και τον προσδιορισμό ακριβής τοποθεσίατην τοποθεσία του. Χάρη σε Δορυφόροι GPSη διαδικασία είναι γρήγορη και ακριβής. Το κινητό βαρόμετρο είναι ένα ακριβές υψόμετρο. Η ακρίβεια του προσδιορισμού της θέσης του χρήστη μειώνεται σε ακτίνα 3 μέτρων. Αυτές είναι οι συσκευές που χρησιμοποιούν οι ορειβάτες στα βουνά. Αλλά έχουν κερδίσει μεγάλη δημοτικότητα στον τομέα των αερομεταφορών.

Βαρόμετρο ενσωματωμένο στο ρολόι

Εμφανίστηκε σχετικά πρόσφατα. Λίγοι γνωρίζουν σε τι χρησιμεύει αυτή η συσκευή και οι περισσότεροι αναρωτιούνται - ένα βαρόμετρο σε ένα ρολόι, τι είναι;

Ας προσπαθήσουμε να το καταλάβουμε. Το βαρόμετρο σε ορισμένους τύπους ρολογιών παρουσιάζεται σε ηλεκτρονική ή μηχανική μορφή. Ηλεκτρονική προβολή- δεν διαφέρει από την παροχή δεδομένων ατμοσφαιρικής πίεσης και την εμφάνισή τους στην οθόνη, όπως σε ένα τηλέφωνο. Ένα ρολόι με οθόνη μηχανικής πίεσης είναι ένα απόλυτα ακριβές μίνι αντίγραφο ενός ανεροειδούς. Η μόνη διαφορά είναι στην απλοποιημένη κλίμακα εμφάνισης. Το κόστος των ρολογιών βαρόμετρου είναι αρκετά υψηλό, αλλά, κατά κανόνα, είναι αδιάβροχα και αδιάβροχα.

"Μη τυπικό βαρόμετρο"

Χάρη στους ιδρυτές του ονομάζεται Χάρβαρντ. Το οικονομικό βαρόμετρο αποτελεί τη βάση της διαμόρφωσης της οικονομετρίας. Προβλέπει αλλαγές στις συνθήκες της αγοράς, δυναμική προσφοράς και ζήτησης κ.λπ. Το Βαρόμετρο του Χάρβαρντ είναι μια περιγραφή εμπειρικών προτύπων και παρεκβολών από τους τελευταίους μήνες παρατήρησης. Βασίζονται σε μια μελέτη της δυναμικής ανάπτυξης διαφόρων οικονομικών δεικτών.

Η πρόβλεψη ανάπτυξης εμφανίστηκε γραφικά. Κάθε καμπύλη γραμμή που απεικονίζεται στο γράφημα εμφανίζει έναν ή τον άλλο δείκτη. Για παράδειγμα, η καμπύλη "Α" εμφανίζει αλλαγές στις μέσες συναλλαγματικές ισοτιμίες (χρηματιστήριο). Η καμπύλη «Β» εμφανίζει τον δείκτη τιμών χονδρικής και μεταβολών στον εμπορικό κύκλο εργασιών (παραγωγή). καμπύλη "C" - αντανακλούσε την άνοδο ή την πτώση της τιμής των τίτλων στην αγορά χρήματος. ΣΕ τέλεια κατάστασηγραφικά - οι δείκτες "A" και "C" πρέπει να συμπίπτουν στο επίπεδο του μέγιστου της πρώτης μονάδας και του ελάχιστου της καμπύλης της δεύτερης μονάδας.

Χάρη στην ηγεσία των W. Persons και W. Mitchell, οι Ηνωμένες Πολιτείες χρησιμοποιούσαν αυτόν τον τύπο συσκευής μέχρι το 1925. Το βαρόμετρο Harvard Mitchell είναι ο πρώτος ισχυρός ρυθμιστής και δείκτης παραγόντων Εθνική οικονομίαχώρες. Δεδομένης της δημοτικότητας και της αποτελεσματικότητας μιας τέτοιας κατασκευής και προβολής γεγονότων, αυτή η μέθοδος έχει υιοθετηθεί από πολλές χώρες σε όλο τον κόσμο. στον κόσμο. Όμως η προοπτική ανάπτυξης πολλών χωρών σύμφωνα με αυτή την αναλογία δεικτών στην οικονομία δεν κράτησε πολύ, γιατί πριν και μετά τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο - ποσοστόέχουν γίνει άσχετοι. Οι οικονομίες όλων των χωρών που συμμετείχαν στον πόλεμο βρίσκονταν σε πλήρη παρακμή και για να λύσουν το πρόβλημα να σηκωθούν από τα γόνατά τους, κάθε χώρα χρησιμοποίησε τις δικές της μεθόδους για να σταθεροποιήσει το δικό της νομισματικό νόμισμα. Οι παλιές μέθοδοι αύξησης των δεικτών (εξόδου από την κρίση) δεν χρησιμοποιήθηκαν καθόλου, αλλά οι βάσεις που έθεσε ο Μίτσελ έγιναν προηγούμενο για την παγκόσμια οικονομία.

Μανόμετρο

Αξίζει να σημειωθεί μια άλλη συσκευή που μετρά επίσης την πίεση, όχι του αέρα, αλλά των αερίων και των υγρών - αυτή η συσκευή ονομάζεται μανόμετρο. Αυτές οι δύο συσκευές συνδέονται πολύ μεταξύ τους. Το άθροισμα των ενδείξεων του μανόμετρου και του βαρόμετρου είναι η απόλυτη πίεση, η οποία έχει μεγαλύτερη τιμή από την ατμοσφαιρική πίεση.

συμπέρασμα

ΣΕ σύγχρονος κόσμοςΤο βαρόμετρο είναι ένα από τα κύρια όργανα της μετεωρολογίας. Οι σημειωμένοι δείκτες σε χαρτί βοηθούν πολλούς ανθρώπους να μάθουν για τις επερχόμενες αλλαγές στην ατμοσφαιρική πίεση και, κατά συνέπεια, να προετοιμαστούν για αυτές. Αυτό ισχύει σε μεγαλύτερο βαθμό για υπερτασικούς ασθενείς. Το βαρόμετρο είναι ένα προαιρετικό στοιχείο στο σπίτι, αλλά ως α βοηθητικό στοιχείοή εκτός από το εσωτερικό - επιθυμητό. Το σύγχρονο καδράρισμα είναι έτσι την απαιτούμενη συσκευήτου επιτρέπει να ταιριάζει σε οποιοδήποτε εσωτερικό σχέδιο.

Ένα από τα πιο ακριβή όργανα που χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση της ατμοσφαιρικής πίεσης σε όλα μετεωρολογικούς σταθμούς, είναι το λεγόμενο βαρόμετρο station cup. Είναι ένας γυάλινος σωλήνας μήκους περίπου 80 cm, με διατομή 1 cm2. Το πάνω άκρο του είναι σφραγισμένο και το κάτω ανοιχτό άκρο χαμηλώνεται σε ένα φλιτζάνι υδραργύρου. Ο σωλήνας είναι γεμάτος με υδράργυρο. στο μη γεμάτο τμήμα του σωλήνα υπάρχει χώρος χωρίς αέρα (ή μάλλον εξαιρετικά σπάνιος).

Για την προστασία του σωλήνα από μηχανική βλάβηείναι κλεισμένο σε μεταλλικό σκελετό. Σχηματικό διάγραμμα του σχεδιασμού ενός βαρόμετρου θαλάσσιου κυπέλλου: γίνονται δύο διαμήκεις σχισμές και στις δύο πλευρές, η μία απέναντι από την άλλη, απαραίτητες για τον προσδιορισμό του ύψους της στήλης υδραργύρου στο σωλήνα. Στην αριστερή πλευρά της μπροστινής σχισμής υπάρχει μια κλίμακα: στα παλιά βαρόμετρα - σε χιλιοστά, στα νέα - σε millibar. Για την ανάγνωση της πίεσης σε μια κλίμακα, χρησιμοποιείται ένας κινητός δακτύλιος με βερνιέ. Ο βερνιέ μετακινείται κατά μήκος της σχισμής χρησιμοποιώντας μια βίδα που βρίσκεται επάνω σωστη πλευραπλαίσια Πριν από την καταμέτρηση, η κάτω τομή του βερνιέρου φέρεται στο πάνω σημείο του ορατού μηνίσκου υδραργύρου και, στη συνέχεια, η πίεση διαβάζεται σε δέκατα: τα ολόκληρα μετρούνται κατά μήκος της κάτω κοπής του βερνιέρου και τα δέκατα - σύμφωνα με τις διαιρέσεις του βερνιέρου (από 0 έως 9). Τα δέκατα (mm ή mb) κρίνονται από τη διαίρεση βερνιέρου που συμπίπτει ακριβώς με οποιαδήποτε διαίρεση στην κλίμακα. Για να επιτρέψει στον αέρα να εισέλθει στο κύπελλο με υδράργυρο, γίνεται μια μικρή τρύπα σε αυτό, χαλαρά κλειστή με βιδωτό πώμα.

Το βαρόμετρο κυπέλλου σταθμού τοποθετείται στην αίθουσα μετεωρολογικού σταθμού σε ειδικό ερμάριο σε κατακόρυφη θέση.

Ένα θαλάσσιο βαρόμετρο υδραργύρου, όπως υποδηλώνει το όνομά του, έχει σχεδιαστεί για τη μέτρηση της ατμοσφαιρικής πίεσης στα θαλάσσια σκάφη. Κατ 'αρχήν, έχει σχεδιαστεί με τον ίδιο τρόπο όπως ένα βαρόμετρο κυπέλλου σταθμού και διαφέρει από αυτό στο μικρότερο μέγεθος και τον στενότερο βαρομετρικό σωλήνα με προεκτάσεις στα άκρα του. Η στένωση του μεσαίου τμήματος του σωλήνα στο πάχος του τριχοειδούς γίνεται για να μειωθεί η διακύμανση του υδραργύρου στο σωλήνα κατά τη διάρκεια του λικνίσματος του πλοίου και να προστατεύεται από τη διείσδυση φυσαλίδες αέραστον υδράργυρο. Το κύπελλο με υδράργυρο γίνεται πιο στενό από το βαρόμετρο του σταθμού. Αυτό εξαλείφει επίσης σημαντικά την επιρροή του pitching του πλοίου στην κατάσταση και τις ενδείξεις του βαρόμετρου.

Ένα θαλάσσιο βαρόμετρο είναι αναρτημένο σε εσωτερικούς χώρους σε ένα πλοίο χρησιμοποιώντας ένα αντίζυμο.

Ένα βαρόμετρο ανεροειδούς, ή απλά ανεροειδές, είναι ένα απλό και εύχρηστο όργανο που χρησιμοποιείται ευρέως για τη μέτρηση της ατμοσφαιρικής πίεσης στα πλοία.

Η αρχή λειτουργίας του ανεροειδούς βασίζεται στη μέτρηση του βαθμού παραμόρφωσης των τοιχωμάτων ενός κοίλου επίπεδου μεταλλικού κουτιού πίεσης υπό την επίδραση της ατμοσφαιρικής πίεσης.

Το aneroid κουτί, που είναι το αισθητήριο μέρος της συσκευής, αντιδρά πολύ ευαίσθητα στις αλλαγές της ατμοσφαιρικής πίεσης. Η ευαισθησία του κιβωτίου πίεσης επιτυγχάνεται από το γεγονός ότι ο αέρας σε αυτό εκκενώνεται πολύ. Όταν η πίεση αυξάνεται, το κουτί συστέλλεται και όταν η πίεση μειώνεται, διαστέλλεται. Για να αποφευχθεί η πλήρης παραμόρφωση του κιβωτίου, η οποία είναι δυνατή υπό την επίδραση της ατμοσφαιρικής πίεσης, προσαρμόζεται σε αυτό ένα ελατήριο σε σχήμα τόξου, το οποίο, τεντώνοντας το κουτί, εξισορροπεί την ατμοσφαιρική πίεση που ασκείται σε αυτό.

Η συμπίεση και η τάση του κουτιού μεταδίδεται στον δείκτη του βαρόμετρου μέσω ενός συστήματος ράβδων και μοχλών. Η κλίμακα ανεροειδούς βαθμολογείται είτε σε χιλιοστά είτε σε χιλιοστά υδραργύρου. Το αντεροειδές βαθμονομείται υπό την προϋπόθεση ότι η θερμοκρασία του κιβωτίου πίεσης σε όλες τις τιμές πίεσης είναι 0°. Επομένως, για τον προσδιορισμό της διόρθωσης για την ένδειξη του ανεροειδούς, η οποία εξαρτάται από τη θερμοκρασία, κατά την ανάγνωση της πίεσης, προσδιορίζεται κάθε φορά η θερμοκρασία της ίδιας της συσκευής. Το τελευταίο καθορίζεται από ένα θερμόμετρο τοποθετημένο σε μια τοξοειδή σχισμή στην μπροστινή επιφάνεια του ανεροειδούς.

Ο μηχανισμός ανεροειδούς περικλείεται σε στρογγυλό μεταλλικό ή πλαστικό κουτί, με τζάμι μπροστινή πλευρά. Η συσκευή αποθηκεύεται πάντα σε ειδική θήκη με ανοιγόμενο καπάκι.

Ένα βαρόμετρο ανεροειδούς, σε σύγκριση με ένα βαρόμετρο υδραργύρου, είναι ένα λιγότερο ακριβές όργανο, αλλά είναι σχεδόν αναίσθητο στο λίκνισμα του πλοίου. Αυτό καθιστά πιο βολικό τη χρήση και την αποθήκευση σε συνθήκες πλοίου. Το κύριο μειονέκτημα των ανεροειδών είναι η σταδιακή μείωση της ευαισθησίας τους και της ακρίβειας ένδειξης λόγω της υπολειπόμενης παραμόρφωσης του κιβωτίου και του ελατηρίου του ανεροειδούς που εμφανίζεται με την πάροδο του χρόνου. Για την εξάλειψη αυτών των ελλείψεων, τα ανεροειδή πρέπει να ελέγχονται περιοδικά σε ειδικά ιδρύματα της Υδρομετεωρολογικής Υπηρεσίας - στο γραφείο επαλήθευσης. Τα ανεροειδή πρέπει να ελέγχονται κάθε έξι μήνες.

Το βαρόγραφο έχει σχεδιαστεί για να καταγράφει συνεχώς αλλαγές στην ατμοσφαιρική πίεση. Η δομή του είναι παρόμοια με αυτή ενός θερμογράφου. Αποτελείται επίσης από δύο κύρια μέρη: λήψη και γραφή. Αρκετά (5-10) κιβώτια aneron που συνδέονται μεταξύ τους με μεταλλικά παρεμβύσματα χρησιμεύουν ως δέκτης πίεσης. Για να αποφευχθεί η πλήρης παραμόρφωση των κιβωτίων, η οποία είναι δυνατή υπό την επίδραση της ατμοσφαιρικής πίεσης, είναι κατασκευασμένο ένα ελατήριο τύπου ελατηρίου μέσα σε καθένα από αυτά.

Η μερική ολική παραμόρφωση με τη μορφή μικρών κατακόρυφων μετατοπίσεων ολόκληρης της σειράς κιβωτίων πίεσης, που προκύπτουν υπό την επίδραση της μεταβαλλόμενης ατμοσφαιρικής πίεσης, μεταδίδεται μέσω ενός συστήματος μοχλών σε ένα βέλος, στο τέλος του οποίου είναι τοποθετημένο ένα φτερό.

Η πίεση καταγράφεται με τη μορφή καμπύλης σε ένα τύμπανο που περιστρέφεται αργά χρησιμοποιώντας μηχανισμό ρολογιού. Μια χαρτοταινία τοποθετείται στο τύμπανο, σημειωμένη με οριζόντιες γραμμές (πίεση σε mb) και κάθετα τόξα (χρόνος σε ώρες και λεπτά).

Ανάλογα με το χρόνο πλήρους περιστροφής του τυμπάνου, τα baroriff χωρίζονται σε "ημερήσια" και "εβδομαδιαία".

Χρησιμοποιώντας ένα βαρόγραφο, μπορείτε να προσδιορίσετε όχι μόνο τη συγκεκριμένη τιμή της ατμοσφαιρικής πίεσης ανά πάσα στιγμή, αλλά και το μέγεθος και τη φύση της μεταβολής της σε οποιοδήποτε χρονικό διάστημα.

Δεδομένου ότι η μεταβολή της ατμοσφαιρικής πίεσης σχετίζεται πολύ στενά με τον τρέχοντα και τον επερχόμενο καιρό, για να την προβλέψουμε στις συνθήκες πλου είναι σημαντικό να γνωρίζουμε όχι τόσο την απόλυτη τιμή της πίεσης όσο το μέγεθος και τη φύση της μεταβολής της τις τελευταίες ώρες .

Το βαρόγραφο στο πλοίο είναι εγκατεστημένο στο εντός κτίριουαπό ελαστικά σιδεράκια ή προσαρτημένα σε ειδικό ράφι ή τραπέζι.

Η συσκευή για τη μέτρηση της πίεσης ονομάζεται μανόμετρο.Τα μετρητές πίεσης μπορούν να είναι σιφόνιή κύπελλατύπους

Ένα μανόμετρο τύπου σιφόνι είναι ένας γυάλινος σωλήνας σχήματος U γεμάτος με νερό ή υδράργυρο (Εικόνα 2.1).

Ένα από τα άκρα του μανόμετρου είναι σφραγισμένο και δεν έχει πρόσβαση αέρα. ανοιχτό άκρο συνδεδεμένο με ατμοσφαιρικός αέρας. Η διαφορά στα επίπεδα του υγρού στις δύο στροφές του σωλήνα βαθμονομείται σε μονάδες πίεσης.

Ένα μανόμετρο τύπου κυπέλλου περιέχει έναν κατακόρυφο γυάλινο σωλήνα, σφραγισμένο στο επάνω μέρος και γεμάτο με υγρό (Εικ. 2.2).

Το κάτω άκρο του σωλήνα βυθίζεται σε μια δεξαμενή μερικώς γεμάτη με υγρό. Η πίεση που δημιουργείται από τη στήλη υγρού στο σωλήνα εξισορροπείται από την ατμοσφαιρική πίεση. Η υψηλή ακρίβεια μέτρησης του μετρητή πίεσης τύπου κυπέλλου (0,1 mm Hg) επιτρέπει τη χρήση του ως τυπική συσκευή για τη δοκιμή βαρομέτρων και υψομέτρων ανεροειδούς.

Ρύζι. 2.1. Μανόμετρο τύπου σιφόνι

Ρύζι. 2.2.

Βαρόμετρο υδραργύρουείναι κλασικό παράδειγμαμανόμετρο τύπου κύπελλου. Η ατμοσφαιρική πίεση, μετρούμενη με βαρόμετρο υδραργύρου, είναι ίση με:

πού είναι η πυκνότητα του υδραργύρου, 13600 kg/m3; σολ- επιτάχυνση ελεύθερης πτώσης, m/s2; h-ύψος της στήλης υδραργύρου, m.

Η εμφάνιση του μανόμετρου υδραργύρου φαίνεται στο Σχ. 2.3.

Το βαρόμετρο περιέχει έναν γυάλινο σωλήνα γεμάτο με υδράργυρο και βυθισμένο σε μια δεξαμενή υδραργύρου.

Το επίπεδο υδραργύρου στη δεξαμενή ελέγχεται χρησιμοποιώντας ένα κωνικό οστό.

Το μανόμετρο υδραργύρου χαρακτηρίζεται από υψηλή ευαισθησία. Η ακρίβεια μέτρησης πίεσης ενός βαρόμετρου υδραργύρου είναι 0,1 hPa. Το μειονέκτημά του είναι η τοξικότητα του υδραργύρου.

Σύμφωνα με την Οδηγία της Ευρωπαϊκής Ένωσης της 5ης Ιουνίου 2007, υιοθετήθηκαν περιορισμοί στην πώληση υδραργύρου, οι οποίοι ουσιαστικά σταμάτησαν την παραγωγή νέων βαρομέτρων υδραργύρου στην Ευρώπη.

Περιέχει μια κάψουλα ανεροειδούς που αποτελείται από δύο λεπτές (πάχους 0,2 mm) μεταλλικές κυματοειδείς μεμβράνες (Εικ. 2.4). Στη μέση της κάψουλας, ο αέρας αντλείται προς τα έξω (η πίεση είναι 10-2 hPa) ή η κάψουλα γεμίζει με αδρανές αέριο σε πίεση 65 mbar.

Το πλεονέκτημα ενός βαρόμετρου ανεροειδούς είναι η συμπαγής του, η μηχανική του αντοχή και η δυνατότητα μεταφοράς του. Αυτές οι συσκευές μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε συστήματα αυτόματης μέτρησης πίεσης, καθώς οι μηχανικές κινήσεις των ανεροειδών καψουλών μπορούν εύκολα να μετατραπούν σε ηλεκτρικό σήμα. Το μειονέκτημα ενός βαρόμετρου ανεροειδούς είναι ότι η ακρίβεια μέτρησης είναι μικρότερη από αυτή ενός βαρόμετρου υδραργύρου.

Ρύζι. 2.3. Μανόμετρο υδραργύρου

Ρύζι. 2.4.

Σωλήνας BourdonΕίναι ένας επίπεδος, παραμορφωμένος σωλήνας που ισιώνει όταν αλλάζει η ατμοσφαιρική πίεση (Εικ. 2.5).

Αυτός ο ελλειπτικός σωλήνας είναι το αισθητήριο στοιχείο τύπος παραμόρφωσης. Το ένα άκρο του σωλήνα είναι ανοιχτό για καταγραφή της πίεσης και μετριέται, ενώ το άλλο είναι άκαμπτα στερεωμένο στο σώμα.

Προσδιορισμός πίεσης με παραμόρφωση σωληνωτό ελατήριοκατοχυρώθηκε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας το 1849 από τον Γάλλο ωρολογοποιό Eugene Bourdon, από το όνομα του οποίου πήρε το όνομα αυτός ο σωλήνας

Ο σωλήνας Bourdon χρησιμοποιείται για τη μέτρηση πιέσεων που υπερβαίνουν τα 10-2 torr (περίπου 1 Pa), η ακρίβεια μέτρησης είναι ± 2%.

Ρύζι. 2.5. Σωλήνας Bourdon

Μέθοδοι αυτοματοποιημένη μέτρησηατμοσφαιρική πίεση

Ένα όργανο που χρησιμοποιείται για τη συνεχή καταγραφή της πίεσης του αέρα. Αποτελείται από μια στήλη από κουτιά aneroid που συνδέονται με ένα βέλος αυτοκαταγραφής (Εικ. 2.6).

Ρύζι. 2.6.

Κάθε κάψουλα ανεροειδούς αποτελείται από δύο λεπτές (πάχους 0,2 mm) μεταλλικές κυματοειδείς μεμβράνες. Μέσα στην κάψουλα, η πίεση του αέρα είναι 10" 2 hPa. Μερικές φορές η κάψουλα γεμίζει με αδρανές αέριο σε πίεση 65 mbar. Ο αριθμός των καψουλών σε σύγχρονες συσκευέςμπορεί να φτάσει τα 14. Οι μεμβράνες βρίσκονται σε τεταμένη κατάσταση λόγω της κυματοειδής επιφάνειας και της δράσης του ελατηρίου.

Είναι γνωστό ότι η φυσική συχνότητα μιας τεντωμένης χορδής αυξάνεται με την τάση. Μαθηματικά, η σχέση μεταξύ της συχνότητας συντονισμού της χορδής και της δύναμης τάσης της χορδής καθορίζεται από τον τύπο:

Οπου ΦΑ-κύριος συχνότητα συντονισμούχορδές, Hz; μεγάλο- μήκος χορδής, m; Г δύναμη τάσης χορδής, Η; μ - μάζα ανά μονάδα μήκους χορδής, kg/m.

Οι μηχανικές κινήσεις του διαφράγματος 1 μιας τέτοιας συσκευής υπό την επίδραση μεταβλητής πίεσης μετατρέπονται σε ηλεκτρομαγνητικές ταλαντώσεις του επαγωγέα 2 λόγω της κίνησης του μαγνήτη C που συνδέεται με το καλώδιο 4. Οι ηλεκτρομαγνητικές ταλαντώσεις καταγράφονται από το σύστημα καταγραφής 5 (Εικ. 2.7). . Για αισθητήρες αυτού του τύπου χρησιμοποιούνται βολφράμιο, ίνδιο ή υψηλής ελαστικότητας χάλυβας, καθώς και κράματα όπως το Elinvar.

Ρύζι. 2.7.

Ο σχεδιασμός ενός από αυτούς τους αισθητήρες φαίνεται στο Σχ. 2.8. Η αύξηση της πίεσης στο διάφραγμα μειώνει την τάση στο σύρμα, γεγονός που οδηγεί σε μείωση της συχνότητας συντονισμού.

Ρύζι. 2.8.

Αποτελείται από ένα λεπτό διάφραγμα κατασκευασμένο από μέταλλο ή χαλαζία με ψεκασμό μεταλλικές επιφάνειες. Το διάφραγμα σχηματίζει δύο πυκνωτές με μεταλλικές επιφάνειες, οι οποίοι μαζί με δύο ακόμη πυκνωτές C1 και C2 σχηματίζουν μια ηλεκτρική γέφυρα (Εικ. 2.9).

Ρύζι. 2.9. Χωρητικός αισθητήρας πίεσης

Το διάφραγμα υπόκειται σε ατμοσφαιρική πίεση από τη μία πλευρά και πίεση στήριξης από την άλλη. Οι αλλαγές στην εξωτερική πίεση προκαλούν κάμψη του διαφράγματος και αντίστοιχες αλλαγές στην χωρητικότητα των πυκνωτών που σχηματίζονται από το διάφραγμα και τις πλάκες που βρίσκονται εκατέρωθεν του διαφράγματος. Αυτές οι αλλαγές στη χωρητικότητα (που μπορεί να φτάσουν αρκετά τοις εκατό της αρχικής χωρητικότητας) οδηγούν σε αλλαγή στη συχνότητα του σήματος του συστήματος εγγραφής, η κλίμακα του οποίου είναι βαθμολογημένη σε μονάδες πίεσης.

Οι χωρητικοί αισθητήρες πίεσης χαρακτηρίζονται από υψηλή ευαισθησία, μικρό μέγεθος και ικανότητα παροχής μετρήσεων σε θερμοκρασίες έως 250 ° C.

Αυτή η συσκευή, η παραγωγή της οποίας κατέστη δυνατή χάρη σε σύγχρονες τεχνολογίες, αποτελείται από δύο γκοφρέτες από κράμα πυριτίου που συνδέονται μεταξύ τους με ένα στρώμα διοξειδίου του πυριτίου (Εικ. 2.10).

Τα κράματα πυριτίου χρησιμεύουν ως πλάκες πυκνωτών, στις οποίες το πάχος του διοξειδίου του πυριτίου και, κατά συνέπεια, η χωρητικότητα του πυκνωτή εξαρτώνται από την εφαρμοζόμενη ατμοσφαιρική πίεση.

Η χωρητικότητα του πυκνωτή C εξαρτάται από την απόσταση ρεμεταξύ των πλακών (), η οποία με τη σειρά της εξαρτάται από την ατμοσφαιρική πίεση.

Ρύζι. 2.10.

Εύρος μέτρησης πίεσης με βαρομετρικό αισθητήρα πίεσης PTB210 από τη Vaisala (Φινλανδία) - 500-1100 hPa; εύρος θερμοκρασίας από -40 ° C έως + 60 ° C. συνολική ακρίβεια ± 0,15 - 0,35 hPa. βάρος 110 g διαστάσεις 122 mm.

Πιεζοηλεκτρικός αισθητήρας πίεσης. Κρυσταλλική ουσία, στην οποία, όταν συμπιέζεται ή τεντώνεται σε ορισμένες κατευθύνσεις, συμβαίνει ηλεκτρική πόλωση ακόμη και απουσία ηλεκτρικό πεδίο, λέγονται Π " οιζοηλεκτρικές κάμερες.Το φαινόμενο της εμφάνισης φορτίων στην επιφάνεια ενός πιεζοηλεκτρικού υπό την επίδραση μηχανικών παραμορφώσεων ονομάζεται άμεσο πιεζοηλεκτρικό φαινόμενο,και η εμφάνιση μηχανικών παραμορφώσεων υπό την επίδραση ηλεκτρικού πεδίου - αντίστροφο πιεζοηλεκτρικό φαινόμενο.Τα πιεζοηλεκτρικά περιλαμβάνουν χαλαζία, διόξινο φωσφορικό αμμώνιο (ADP), θειικό λίθιο, άλας Rochelle, τιτανικό βάριο κ.λπ.

Ποσό χρέωσης q, που εμφανίζεται στην επιφάνεια του κρυστάλλου, καθορίζεται από την έκφραση:

Οπου φά- δύναμη που εφαρμόζεται στον κρύσταλλο, N; R -πίεση, N/m2; μικρό- επιφάνεια κρυστάλλου, m2; κ- πιεζοηλεκτρική σταθερά, C/N.

Η τάση, η οποία μετράται στις επιφάνειες του κρυστάλλου λόγω του πιεζοηλεκτρικού φαινομένου, ορίζεται ως εξής:

όπου U -τάση, V; v είναι η ευαισθησία του κρυστάλλου, V-m/N. ρε-πάχος κρυστάλλου, m; Rπίεση, N/m2.

παράδειγμα

Ο κρύσταλλος του κρυστάλλου έχει πάχος 0,25 εκ. Προσδιορίστε την τάση που προκύπτει στις επιφάνειες του κρυστάλλου λόγω της δράσης πίεσης 345 N/m2 εάν η ευαισθησία του κρυστάλλου είναι 0,055 V m N-1.

λύση

Χρησιμοποιώντας τις εξισώσεις (2.4), παίρνουμε:

δοκιμαστική εργασία

Προσδιορίστε την πιεζοηλεκτρική σταθερά του χαλαζία εάν, υπό πίεση 345 N/m2, ένας κρύσταλλος με εμβαδόν 1 cm2 δημιουργεί φορτίο Cl.

απάντηση:

Σχέδιο πιεζοηλεκτρικός αισθητήραςοι πιέσεις φαίνονται στο Σχ. 2.11.

Ρύζι. 2.11.

Το πλεονέκτημα των πιεζοηλεκτρικών αισθητήρων είναι η συμπαγής τους, γραμμική εξάρτηση ηλεκτρικό σήμααπό το μηχανικό φορτίο, την ικανότητα να έχουν υψηλή σταθερότητα σε ένα ευρύ εύρος θερμοκρασίας(έως 1000 ° C).

Σε μελέτες υγιεινής, χρησιμοποιούνται δύο τύποι βαρόμετρα:

- βαρόμετρα υγρών;

- μεταλλικά βαρόμετρα - ανεροειδές.

Η αρχή λειτουργίας των διαφόρων τροποποιήσεων των υγρών βαρομέτρων βασίζεται στο γεγονός ότι Ατμοσφαιρική πίεσηεξισορροπεί μια στήλη υγρού ορισμένου ύψους σε ένα σωλήνα σφραγισμένο στο ένα άκρο (πάνω). Το λιγότερο ειδικό βάροςυγρό, τόσο υψηλότερη είναι η στήλη του τελευταίου, εξισορροπημένη από την ατμοσφαιρική πίεση.

Είναι πιο διαδεδομένα, καθώς το υψηλό ειδικό βάρος του υγρού υδραργύρου καθιστά δυνατή τη δημιουργία της συσκευής πιο συμπαγής, κάτι που εξηγείται από την εξισορρόπηση της ατμοσφαιρικής πίεσης με μια χαμηλότερη στήλη υδραργύρου στο σωλήνα.

Χρησιμοποιούνται τρία συστήματα βαρομέτρων υδραργύρου:

- φλιτζάνι;

- σιφόνι;

- σιφόνι-κύπελλο.

Τα υποδεικνυόμενα συστήματα βαρομέτρων υδραργύρου παρουσιάζονται σχηματικά στο Σχήμα 35.

Σε ορισμένες τροποποιήσεις υπάρχουν δύο κλίμακες - σε mmHg. Τέχνη. και mb. Δέκατα mm Hg. Τέχνη. ή mb μετρώνται σε κινούμενη κλίμακα - vernier. Για να το κάνετε αυτό, πρέπει να χρησιμοποιήσετε μια βίδα για να ρυθμίσετε τη μηδενική διαίρεση της κλίμακας βερνιέρου στην ίδια γραμμή με την κορυφή του μηνίσκου της στήλης υδραργύρου, να μετρήσετε τον αριθμό των ολόκληρων διαιρέσεων χιλιοστών υδραργύρου στην κλίμακα του βαρόμετρου και το αριθμός των δέκατων του χιλιοστού υδραργύρου μέχρι την πρώτη ένδειξη ζυγαριά βερνιέ, που συμπίπτει με τη διαίρεση της κύριας κλίμακας.

Παράδειγμα. Μηδενική διαίρεσηΗ κλίμακα βερνιέρου είναι μεταξύ 760 και 761 mm Hg. Τέχνη. κύρια κλίμακα. Επομένως, ο αριθμός των ολόκληρων τμημάτων είναι 760 mm Hg. Τέχνη. Σε αυτό το σχήμα είναι απαραίτητο να προστεθεί ο αριθμός των δέκατων του χιλιοστού υδραργύρου, μετρημένος σε κλίμακα βερνιέρου. Η πρώτη διαίρεση της κύριας κλίμακας συμπίπτει με την 4η διαίρεση της κλίμακας βερνιέρου. Η βαρομετρική πίεση είναι 760 + 0,4 = 760,4 mmHg. Τέχνη.

Κατά κανόνα, τα βαρόμετρα κυπέλλου έχουν ενσωματωμένο θερμόμετρο (υδράργυρο ή αλκοόλ, ανάλογα με το αναμενόμενο εύρος θερμοκρασίας του αέρα κατά την έρευνα), αφού για να ληφθεί το τελικό αποτέλεσμα είναι απαραίτητο να φέρετε την πίεση σε τυπικές συνθήκεςθερμοκρασία (0°C) και βαρομετρική πίεση (760 mm Hg).

ΣΕ κύπελλο εκστρατευτικά βαρόμετραΠριν από την παρατήρηση, χρησιμοποιήστε πρώτα μια ειδική βίδα που βρίσκεται στο κάτω μέρος της συσκευής για να μηδενίσετε το επίπεδο υδραργύρου στο κύπελλο.

Βαρόμετρα Siphon και Siphon-Cup(Εικόνα 35). Σε αυτά τα βαρόμετρα, η ποσότητα της ατμοσφαιρικής πίεσης μετριέται από τη διαφορά στα ύψη της στήλης υδραργύρου στη μακριά (σφραγισμένη) και στη μικρή (ανοιχτή) καμπή του σωλήνα. Αυτό το βαρόμετρο σας επιτρέπει να μετράτε την πίεση με ακρίβεια 0,05 mmHg αγ. Χρησιμοποιώντας μια βίδα στο κάτω μέρος των οργάνων, το επίπεδο υδραργύρου στη μικρή (ανοιχτή) κάμψη του σωλήνα φέρεται στο σημείο μηδέν και στη συνέχεια λαμβάνονται οι μετρήσεις του βαρόμετρου.

Βαρόμετρο επιθεωρητή Siphon-Cup. Αυτή η συσκευή έχει δύο κλίμακες: αριστερά σε mb και δεξιά σε mmHg. Τέχνη. Για τον προσδιορισμό δέκατων mmHg. Τέχνη. χρησιμεύει ως βερνιέρα. Οι τιμές της ατμοσφαιρικής πίεσης που βρέθηκαν, όπως και όταν εργάζεστε με άλλα βαρόμετρα υγρών, πρέπει να φέρονται στους 0°C χρησιμοποιώντας υπολογισμούς ή ειδικούς πίνακες.

Στους μετεωρολογικούς σταθμούς, όχι μόνο εισάγεται μια διόρθωση θερμοκρασίας στις ενδείξεις του βαρόμετρου, αλλά και μια λεγόμενη σταθερή διόρθωση: διόρθωση οργάνων και βαρύτητας.

Τα βαρόμετρα πρέπει να τοποθετούνται μακριά ή απομονωμένα από πηγές θερμικής ακτινοβολίας ( ηλιακή ακτινοβολία, συσκευές θέρμανσης), και επίσης μακριά από πόρτες και παράθυρα.

Μεταλλικό ανενεργό βαρόμετρο(Εικόνα 36). Αυτή η συσκευή είναι ιδιαίτερα βολική όταν διεξάγετε έρευνα σε συνθήκες εκστρατείας. Ωστόσο, αυτό το βαρόμετρο πρέπει να βαθμονομηθεί σε σχέση με ένα πιο ακριβές βαρόμετρο υδραργύρου πριν από τη χρήση.

Ρύζι. 36.Ανεροειδές βαρόμετρο

Ρύζι. 37. Βαρογραφία

Η αρχή του σχεδιασμού και της λειτουργίας ενός βαρόμετρου ανεροειδούς είναι πολύ απλή. Μεταλλικό επίθεμα (κουτί) με κυματοειδές (για μεγαλύτερη ελαστικότητα) τοιχώματα, από το οποίο έχει αφαιρεθεί αέρας σε υπολειμματική πίεση 50-60 mm Hg. Art., υπό την επίδραση της πίεσης του αέρα αλλάζει τον όγκο του και ως αποτέλεσμα παραμορφώνεται. Η παραμόρφωση μεταδίδεται μέσω ενός συστήματος μοχλών σε ένα βέλος, το οποίο δείχνει την ατμοσφαιρική πίεση στο καντράν. Ένα καμπύλο θερμόμετρο είναι τοποθετημένο στον επιλογέα του βαρόμετρου του ανεροειδούς λόγω της ανάγκης, όπως αναφέρθηκε παραπάνω, να φέρει τα αποτελέσματα της μέτρησης στους 0°C. Η βαθμολόγηση του επιλογέα μπορεί να είναι σε mb ή mmHg. Τέχνη. Ορισμένες τροποποιήσεις του βαρόμετρου των ανεροειδών έχουν δύο κλίμακες - τόσο σε mb όσο και σε mmHg. Τέχνη.

Ανεροειδές υψόμετρο (υψόμετρο).Κατά τη μέτρηση του υψομέτρου με το επίπεδο της ατμοσφαιρικής πίεσης, υπάρχει ένα μοτίβο σύμφωνα με το οποίο υπάρχει μια σχέση μεταξύ της πίεσης του αέρα και του υψομέτρου που είναι πολύ κοντά στο γραμμικό. Δηλαδή, όσο ανεβαίνετε σε ένα ύψος, η ατμοσφαιρική πίεση μειώνεται αναλογικά.

Αυτή η συσκευή έχει σχεδιαστεί για τη μέτρηση της ατμοσφαιρικής πίεσης σε υψόμετρο και έχει δύο κλίμακες. Ένα από αυτά δείχνει τιμές πίεσης σε mm Hg. Τέχνη. ή mb, από την άλλη - ύψος σε μέτρα. Επί αεροσκάφοςΤα υψόμετρα χρησιμοποιούνται με έναν επιλογέα στον οποίο το ύψος πτήσης προσδιορίζεται σε μια κλίμακα.

Βαρόγραφο (βαρόμετρο-καταγραφικό).Αυτή η συσκευή έχει σχεδιαστεί για συνεχή καταγραφή της ατμοσφαιρικής πίεσης. Στην πρακτική υγιεινής, χρησιμοποιούνται μεταλλικά (ανεροειδή) βαρογραφήματα (Εικόνα 37). Υπό την επίδραση των αλλαγών της ατμοσφαιρικής πίεσης, ένα πακέτο ανεροειδών κουτιών που συνδέονται μεταξύ τους, ως αποτέλεσμα παραμόρφωσης, επηρεάζει το σύστημα των μοχλών και μέσω αυτών, ένα ειδικό στυλό με ειδικό μελάνι που δεν στεγνώνει. Καθώς αυξάνεται η ατμοσφαιρική πίεση, τα κιβώτια ανεροειδούς συμπιέζονται και ο μοχλός με το φτερό ανεβαίνει προς τα πάνω.

Όταν η πίεση μειώνεται, τα κιβώτια ανεροειδούς διαστέλλονται με τη βοήθεια ελατηρίων που τοποθετούνται στο εσωτερικό τους και η πένα τραβάει μια γραμμή προς τα κάτω. Ένα αρχείο πίεσης με τη μορφή συνεχούς γραμμής σχεδιάζεται με ένα στυλό σε μια διαβαθμισμένη γραμμή σε mmHg. Τέχνη. ή χαρτοταινία MB τοποθετημένη σε κυλινδρικό μηχανικά περιστρεφόμενο τύμπανο. Χρησιμοποιούνται βαρογραφίες με εβδομαδιαία ή καθημερινή περιέλιξη με κατάλληλες διαβαθμισμένες ταινίες, ανάλογα με το σκοπό, τους στόχους και τη φύση της έρευνας. Τα βαρογραφήματα παράγονται με μια ηλεκτρική κίνηση που περιστρέφει το τύμπανο.

Ωστόσο, στην πράξη αυτή η τροποποίησηΗ συσκευή είναι λιγότερο βολική, καθώς η χρήση της σε συνθήκες εκστρατείας είναι περιορισμένη. Για την εξάλειψη των επιδράσεων της θερμοκρασίας στις μετρήσεις του βαρογράφου, εισάγονται διμεταλλικοί αντισταθμιστές, οι οποίοι διορθώνουν (διορθώνουν) αυτόματα την κίνηση των μοχλών ανάλογα με τη θερμοκρασία του αέρα. Πριν ξεκινήσετε την εργασία, ο μοχλός με το στυλό είναι εγκατεστημένος στο Αρχική θέση, που αντιστοιχεί στον χρόνο που υποδεικνύεται στην ταινία και στο επίπεδο πίεσης που μετράται από ένα ακριβές βαρόμετρο υδραργύρου.

Το μελάνι για την εγγραφή βαρογραμμάτων μπορεί να παρασκευαστεί σύμφωνα με την ακόλουθη συνταγή:

Φέρνοντας τον όγκο του αέρα σε κανονικές συνθήκες (760 mmHg, 0°C).Αυτή η πτυχή της μέτρησης της βαρομετρικής πίεσης είναι πολύ σημαντική κατά τη μέτρηση των συγκεντρώσεων των ρύπων στον αέρα. Η παράβλεψη αυτής της πτυχής μπορεί να οδηγήσει σε σημαντικά σφάλματα στους υπολογισμούς συγκέντρωσης βλαβερές ουσίες, το οποίο μπορεί να φτάσει το 30 τοις εκατό ή περισσότερο.

Η μεταφορά του όγκου του αέρα σε κανονικές συνθήκες πραγματοποιείται σύμφωνα με τον τύπο:

(39)

Παράδειγμα . Για τη μέτρηση της συγκέντρωσης σκόνης στον αέρα, 200 λίτρα αέρα πέρασαν μέσα από ένα χάρτινο φίλτρο χρησιμοποιώντας ηλεκτρική αναρρόφηση. Η θερμοκρασία του αέρα κατά την περίοδο της αναρρόφησης ήταν - +26 ° C, βαρομετρική πίεση - 752 mm Hg. Τέχνη. Είναι απαραίτητο να φέρετε τον όγκο του αέρα σε κανονικές συνθήκες, δηλαδή στους 0 ° C και 760 mm Hg. Τέχνη.

Αντικαθιστούμε τις τιμές των αντίστοιχων παραμέτρων του παραδείγματος στον τύπο X και υπολογίζουμε τον απαιτούμενο όγκο αέρα στο φυσιολογικές συνθήκες:

Έτσι, κατά τον υπολογισμό της συγκέντρωσης σκόνης στον αέρα, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη ο όγκος του αέρα ακριβώς 180,69 μεγάλο, όχι 200 μεγάλο.

Για να απλοποιήσετε τους υπολογισμούς του όγκου του αέρα υπό κανονικές συνθήκες, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε διορθωτικούς συντελεστές θερμοκρασίας και πίεσης (Πίνακας 25) ή υπολογιζόμενες έτοιμες τιμές του τύπου 39 και (Πίνακας 26).

Βασικοί όροι και μονάδες μέτρησης

Ατμοσφαιρική πίεσηείναι η πίεση μιας στήλης αέρα που εκτείνεται από το έδαφος μέχρι το ανώτερο όριο της ατμόσφαιρας ανά μονάδα της επιφάνειας της γης.

Μονάδες πίεσης:

1 bar = 1 εκατομμύριο dynes/cm2; 1/1000 bar = 10 mb

Στο σύστημα SI 1Pa = 1N/m2 = 10-5 = 0,01 mb.

Για πρακτικούς σκοπούς, χρησιμοποιούνται οι ακόλουθες μονάδες μέτρησης:

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

1 mmHg = 1,33 hPa

Πίεση 1012 hPa που αντιστοιχεί σε μάζα στήλης υδραργύρου 760 mm σε t = 0ºС σε γεωγραφικό πλάτος 45º και στο επίπεδο της θάλασσας ονομάζεται κανονική ατμοσφαιρική πίεση.

από τον άνεμοονομάζεται η οριζόντια κίνηση του αέρα σε σχέση με την επιφάνεια της γης. Ο άνεμος χαρακτηρίζεται από ταχύτητα και κατεύθυνση. Η ταχύτητα του ανέμου μετριέται σε m/s, λιγότερο συχνά σε km/h ή σε σημεία. Η κατεύθυνση του ανέμου καθορίζεται από το ρόμβο ή το αζιμούθιο του σημείου στον ορίζοντα από το οποίο φυσάει ο άνεμος. Κατά τη μέτρηση του ανέμου, χρησιμοποιούνται 8 κύριες κατευθύνσεις.

Ανεροειδές βαρόμετρο BAAM(Εικόνα 6.1) – χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της ατμοσφαιρικής πίεσης σε σταθερές και εκστρατευτικές συνθήκες.

Το τμήμα υποδοχής του ανεροειδούς είναι ένα μεταλλικό κουτί με παχύ τοίχωμα, στο εσωτερικό του οποίου ο αέρας εκκενώνεται σε μεγάλο βαθμό. Όταν η πίεση αυξάνεται, το κιβώτιο συμπιέζεται, και όταν μειώνεται, τεντώνεται από ένα ελατήριο. Αυτές οι αλλαγές, χρησιμοποιώντας ένα σύστημα μοχλών και μια αλυσίδα, μεταδίδονται σε έναν δείκτη που κινείται κατά μήκος μιας κυκλικής κλίμακας ανεροειδούς, διαιρούμενη με 0,5 mmHg. Στο καντράν του ανεροειδούς υπάρχει ένα θερμόμετρο με κλίμακα 1ºC. Ολόκληρος ο μηχανισμός ανεροειδούς περικλείεται σε πλαστικό περίβλημα.

Σχήμα 6.1 – Ανεροειδές βαρόμετρο BAMM

Μέτρηση πίεσηςπαράγεται σε μέρος όπου δεν υπάρχουν ξαφνικές αλλαγές στη θερμοκρασία του αέρα. Χτυπώντας το ποτήρι με το δάχτυλό σας, λαμβάνεται μια ένδειξη από τη θέση του άκρου του βέλους σε σχέση με την κλίμακα με ακρίβεια του δέκατου της διαίρεσης (0,1 mmHg ή 0,1 hPa). Μια διόρθωση θερμοκρασίας εισάγεται στις μετρήσεις μετρώντας πρώτα τη θερμοκρασία στην κλίμακα θερμομέτρου της συσκευής.

Βαρογράφος(Εικόνα 6.2) χρησιμεύει για συνεχή καταγραφή μεταβολών της ατμοσφαιρικής πίεσης.

Ο βαρογράφος βρίσκεται σε πλαστική θήκη. Στο κάτω πλαίσιο της θήκης είναι στερεωμένο ένα μεταλλικό βύσμα, στο οποίο είναι τοποθετημένος ολόκληρος ο μηχανισμός της συσκευής.

Το ευαίσθητο στοιχείο της συσκευής είναι ένα μπλοκ ράβδου, το οποίο συνδέεται με το βέλος στυλό με ένα σύστημα μοχλών. Η θέση της κινητής βίδας, η οποία έχει μια άρθρωση στο στήριγμα, εστιάζει από πάνω από τη βίδα και από κάτω από ένα ελατήριο ώθησης. Τα σημάδια στην ταινία βαρογράφου μπορούν να γίνουν πατώντας ένα κουμπί.

Εικόνα 6.2 – Βαρογραφία

Εγκατάσταση της συσκευήςπραγματοποιείται σε ξεχωριστό ράφι του μετεωρολογικού σταθμού μακριά από συσκευές θέρμανσης, ανοίγματα παραθύρων και σημεία όπου απευθείας ακτίνες ηλίου.

Επεξεργασία και τοποθέτηση ταινιών βαρογράφουγίνεται με τον ίδιο τρόπο όπως με έναν θερμογράφο. Οι ταινίες βαρογράφου τοποθετούνται σε ίσα οριζόντια διαστήματα κάθε 2 mb και σημειώνονται κάθε 10 mb. Στην κατακόρυφη χρονική κλίμακα, οι διαιρέσεις μεταξύ γειτονικών τόξων είναι 15 λεπτά για ημερήσια και 2 ώρες για εβδομαδιαία περιέλιξη του μηχανισμού ρολογιού.