Ртутные барометры (11 фото): кто их изобрел? Принцип работы чашечных ртутных барометров. Их устройство

жидкостной барометр, в котором атмосферное давление измеряется по высоте столба ртути в запаянной сверху трубке, опущенной открытым концом в сосуд с ртутью. В своём сочинении Opera geometrica (Флоренция, 1644) Торричелли излагает свои открытия и…

Кто изобрел?

Принято считать, что ртутный барометр сконструировал в 1644 г. молодой итальянский физик и по совместительству математик – Эванджелиста Торричелли. Он являлся учеником великого ученого Галилео Галилея и внес большой вклад в такие науки, как математика, механика, гидравлика, оптика. Но в историю физики он вошел как человек, который впервые доказал наличие давления атмосферы, а также собрал первый в мире барометр.

До середины 17 века было принято считать верным утверждение древнегреческого философа и ученого Аристотеля, что жидкость, присутствующая в насосе, движется за поршнем, потому что «природа не терпит пустоты». Но при возведении фонтанов в городе Флоренция оказалось, что вода в насосах не может подняться выше 33–34 футов. Архитекторы попросили помощи у старика Галилея, а он поручил разобраться с этим ученикам Вивиани, Торричелли, которые поняли, что высота поднятия жидкого вещества за цилиндрической деталью будет тем меньше, чем больше его плотность.

В 1643 г. Эванджелиста Торричелли, делая опыты, сделал вывод, что пространство надо ртутью в трубке пусто, а жидкая ртуть не выливается назад в сосуд, так как воздух атмосферы производит давление на ее поверхность, следовательно, он имеет вес.

Изобретенный ученым Италии ртутный барометр (вместе с другими его открытиями) был описан в работе Opera geometrica.

См. также

  • Анероид
  • Манометр Мак-Леода
  • Миллиметр ртутного столба

Персоны

  • Торичелли, Эванджелиста
  • Озу, Адриен

Видимость на дорогах сегодня

Сегодня очень хорошая видимость, ясно

Возникли вопросы?

Заполните форму обратной связи, наши менеджеры свяжутся с вами!

Рекомендуемые товары

Измеритель-регистратор (логгер) влажности и температуры EClerk-M-RHT

В наличии

Гигрометр психрометрический ВИТ-1

В наличии

Bluetooth - Термометр RELSIB WT52

В наличии

Bluetooth - Термогигрометр RELSIB WH52

В наличии

Измеритель-сигнализатор качества воздуха EClerk-Eco-A

В наличии

Измеритель-регистратор температуры (логгер) EClerk-M-2Pt

В наличии

Измеритель-регистратор температуры (терморегистратор) EClerk-M-T

В наличии

Терморегулятор Ратар-02К со встроенным таймером для саун и фитобочек

Под заказ

Барометр — прибор для измерения атмосферного давления

Манометр - изображение 22

  • Барометр — прибор для измерения атмосферного давления
  • Принцип работы барометра
  • Виды барометров
  • Как пользоваться барометром?
  • Как настроить барометр механический?
  • Как строятся графики?
  • Виды рыбацких барометров
  • Анероидный барометр: принцип работы
  • Виды барометров
  • Строение атмосферного барометра
  • Атмосферный барометр — принцип работы
  • Самозаписывающий барометр
  • Барометр в телефоне — что это
  • «Нестандартный барометр»
  • Манометр

Барометр – это прибор для измерения определённого давления воздуха на предметы.

Барометр - прибор для измерения атмосферного давления - фото 1

На сегодняшний день существуют такие разновидности:

  • Жидкостные барометры;
  • Ртутные;
  • Барометры- анероиды;
  • Электронные.

этимология

Термин «барометр» был введен в 1665/1666 ирландским естествоиспытателем Робертом Бойлем . Оно происходит от греческого βάρος báros «тяжесть, вес» и μετρεῖν metreín «мера».

Магнитные бури в Москве сегодня

2Слабо возмущённое

3Возмущённое

4Магнитная буря

5Большая магнитная буря

Норма атмосферного давления для Санкт-Петербурга, Москвы

Для человека комфортным считается атмосферное давление, находящееся в диапазоне 750-765 мм рт.ст., то есть в районе нормы.

Однако следует иметь в виду, что это не строгие рамки. Люди со временем адаптируются к местным географическим и климатическим условиям, поэтому для жителей горных районов нормой может быть и более низкий показатель.

На метеорологических картах России проведены линии-изобары, которые условно разделяют территорию на зоны с примерно равным атмосферным давлением.

В нижеприведённой таблице в качестве примера приведены данные о нормальном атмосферном давлении и его допустимом отклонении от нормы для некоторых городов.

Город Среднегодовое давление, мм рт.ст. Допустимый максимум, мм рт.ст.
Москва 747-748 755
Санкт-Петербург 753-755 762
Ростов-на-Дону 740-741 748
Екатеринбург 735-741 755

Как видим, самое высокое среднегодовое давление – в Санкт-Петербурге. Это и понятно: центральная часть города находится на отметке всего лишь 1-5 м над уровнем моря.

Как пользоваться барометром?

Имея дома простую модель барометра, можно легко узнать показатели атмосферного давления на текущий момент. Следует посмотреть на стрелку измерителя: на какую величину она указывает, она и будет показателем давления. Также шкала имеет дополнительные уточнения, указывающие на штормовые явления, ясную погоду, переменную облачность, дожди, сухость и т. д.

У некоторых приборов в наличии две указательные стрелки. Одна самостоятельно передвигается за счет изменения давления на связанную с ней коробочку, другая находится в неподвижном состоянии, и ею можно руководить самостоятельно. Она является неким «предсказателем» на ближайшее время. Если ее совместить с ведущей стрелкой, то через несколько минут можно понять, давление будет падать или расти. Указательная стрелка будет отклоняться вверх или вниз.

Очень важно знать, как пользоваться барометром, метеозависимым людям, так как они чувствительны к состоянию погоды. Перед изменениями климатических условий давление начинает менять показания. Отслеживая эту перемену, можно заранее подготовиться.

Что такое анероидный барометр? - изображение 12

Ссылки

  • Барометр — Большая Советская энциклопедия (недоступная ссылка)
modif.png Эта страница в последний раз была отредактирована 11 мая 2020 в 05:07.

Как только страница обновилась в Википедии она обновляется в Вики 2.
Обычно почти сразу, изредка в течении часа.

Как строятся графики?

Российская сеть метеорологических обсерваторий и станций огромна. Их работа заключается в постоянном наблюдении за изменениями климата на земле. Исследования проводятся с помощью новейших приборов измерения атмосферных явлений. Это позволяет прогнозировать погоду на ближайшее будущее. Для его составления ученые собирают все показатели текущего состояния атмосферы. На основе этих данных они могут составить график атмосферного давления и спроектировать его изменения.

Прогнозы важны для предупреждений о штормовом порыве ветра, сельского хозяйства, тепловых сетей и для многих других человеческих решений. Составленный график атмосферного давления за определенный период помогает установить, как меняется температура воздуха, когда наступает похолодание, в какой период ожидать циклон дождей или сильных ветров. С помощью графика можно сравнить, в какой год зима была самой суровой, а лето — самым жарким.

Прибор, который определяет давление воздуха - изображение 14

Атмосферное давление и ветер

Воздушные массы всегда стремятся переместиться из областей с более высоким давлением в области с более низким. Это движение воздуха относительно земной поверхности мы и называем ветром.

Перепад давления — единственное, что придает воздуху ускорение. Чем быстрее меняется давление от места к месту, тем больше скорость ветра. Все другие силы, например, трение — только снижают скорость ветра и/или меняют его направление.

Если давление резко меняется, стоит ожидать усиление ветра.

Источник

Образно

Из-за того, что они используются для прогнозирования погоды, другие инструменты прогнозирования также известны в просторечии как «барометры». Речь идет о барометрах фондового рынка (для прогнозирования цен на акции), барометрах выборов (для прогнозирования голосования) и т. Д.

Особенности трактовки данных

Барометр определяет показатель атмосферного давления. Снижение показателей предвещает ухудшение погоды, повышение – улучшение. Также учитывают динамику изменений:

  1. Атмосферное давление может постепенно снижаться. В этом случае через 6-12 часов погода будет ненастной и ветряной.
  2. Давление может упасть резко. В этом случае через пару часов начнется гроза, шторм.
  3. Стабилизация атмосферного давления предвещает прекращение дождей, ослабление ветров и улучшение погодных условий.

Зимой высокое атмосферное давление свидетельствует о заморозках, низкое – о потеплении и дожде. Летом повышение свидетельствует о предстоящей жаре, понижение – о прохладной и ненастной погоде. При устойчивой погоде в 10 и 22 часа дня будет максимум, в 4 и 16 часов – минимум.

Использование барометров по-прежнему важно для людей. Современные барометры помогают быстро и легко определить погодные условия.

15 сентября 2018, 09:21 Дополнительная скидка +8% на все украшения SUNLIGHT при доставке (промокод «стиль8»)

Действует только при онлайн-заказе до 30.06.2021. Скидка не распространяется на золотые цепи, цепочные браслеты, золотые обручальные кольца, акционные товары и товары Хит-цена. Не суммируется с остальными скидками.

Анероидный барометр: принцип работы

Атмосферный барометр - принцип работы - фото 17

Принцип действия анероидного барометра основан на функционале расширения и сжатия полой металлической капсулы.

Если функциональными компонентами ртутного барометра выступают стекло и ртуть, анероидные барометры выгладят достаточно сложными измерительными приборами, где используется механизм, подобный часовому.

Капсула анероида представляет устройство движения от изменения давления воздуха.

Обычно чувствительная капсула изготавливается на основе сплава бериллия и меди. Остальной механизм сделан из нержавеющей стали (AISI 304L и т.п.), оснащён подшипниками, сделанными из драгоценного материала (синтетические рубины или сапфиры).

Драгоценный материал используется под изготовление подшипников анероидного барометра с целью получения малого сопротивление на трение. Корпусная часть анероидного барометра допускает исполнение из любых материалов, но обычно сделана из латуни (смесь меди и цинка). Есть много видов латуни. Распространенным корпусом является «часовой вариант», где используется смесь 65% меди + 35% свинца.

Конструкция анероидного барометра

Проектный вариант конструкции любого анероидного барометра включает:

  • тщательный анализ сжимающих и расширяющих свойств вакуумной капсулы,
  • конструкцию системы температурной компенсации,
  • механическую конструкцию связи между вакуумной капсулой и развёрткой индикатора.

Самозаписывающий барометр - изображение 18

Схемотехника прибора в упрощённом изложении: 1 – металлическая пружина; 2 – указательная стрелка индикатора; 3 – цепь передачи; 4 – механические связи; 5 – рабочая капсула с вакуумом внутри

Рабочая чувствительная капсула анероидного барометра тонкостенная, полая, имеет форму сильфона. Воздух из капсулы удаляется полностью, поэтому степень сжатия и расширения сосуда строго зависят от упругости материала и поддерживающих пружин.

Разработчики анероидного барометра, как правило, предварительно рассчитывают, насколько анероидная капсула допускает расширение или сжатие относительно расчётного диапазона давлений. Основываясь на движениях сжатия расширения, разработчиками прибора определяются связи преобразования движений капсулы в движение индикатора развертки на шкале анероидного барометра.

Принцип действия механизма прибора измерения давления

Анероидный барометр чувствителен к изменениям температуры, поскольку капсула прибора и существующие соединения обладают свойствами расширяться или сжиматься при температурных колебаниях. Кроме того, упругие свойства материала капсулы также изменяются под влиянием температуры.

Существует несколько способов компенсации температурных перемещений компонентов анероидного барометра. Одним из наиболее элегантных решений является использование биметаллической полосы. Биметаллическая полоса состоит из двух плоских кусков металла, изготовленных из различных типов элементов или сплавов, сваренных один с другим.

Барометр в телефоне - что это - изображение 19

Упрощённая схема механизма, указывающая на исполнение компенсационную деталь – биметаллическую полосу, в конструкции прибора: 1 – капсула под вакуумом; 2 – биметаллическая полоса; 3 – опорные подшипники; 4 – стрелка указатель

Учитывая предсказуемость изменения температуры биметаллической полосы и капсулы, биметаллическую полосу допустимо использовать для компенсации движений капсулы. По мере изменения температуры, два компонента биметаллической полосы расширяются в разной степени.

Этот фактор заставляет биметаллическую полосу изгибаться относительно компонента с меньшим коэффициентом расширения. Движение изгиба можно использовать для перемещения стрелки индикатора или сжатия вакуумной капсулы барометра для компенсации изменения температуры.

Связь между анероидной капсулой (сильфоном) и разверткой индикатора, по сложности механизма аналогична швейцарским часам. Фактически, качественная барометрическая связь включает массу одинаковых компонентов. Цель этой рычажной связи состоит в том, чтобы передать малое горизонтальное движение расширяющегося сильфона в движение стрелки циферблата. Используется форма рычага в виде качели.

Непосредственно конец качели движется по увеличенной дуге, относительно осевой точки. Благодаря тяге вакуумной капсулы, расположенной рядом с шарниром рычага, похожего на качели, перемещение значительно увеличивается на дальнем конце рычажной системы.

Любая нелинейность движения вакуумной капсулы компенсируется барабаном (улиткой). Барабан (изобретение Леонардо да Винчи) представляет собой шкив, наделённый спиральными зубьями, имеющий форму конуса.

В нулевой точке анероидного барометра конец рычага соединен цепью с серединой барабана. Когда сжимается рабочая капсула, барабан вращается, сдвигая цепь до меньшей длины. Любое незначительное движение цепи вызывает такое же движение стрелки индикатора барометра.

Изготовление прибора в заводских условиях

Корпус анероидного барометра отливают из латуни, бронзы или стали. Также не исключаются варианты вырезания из дерева. Менее дорогие корпуса — штамповки из стали или алюминия, покрытые декоративной отделкой. Литьё производится путём заливки расплавленного металла в специальную форму с последующим затвердеванием.

Барометр, встроенный в часы - фотография 20

Исполнение корпусное для приборов измерения давления поддерживается в самых различных вариациях, включая широкое разнообразие отделочных элементов и материалов

После того, как металл затвердел, форма снимается с корпуса. Штамповка включает вдавливание плоского куска металла между двумя штампами при высоких давлениях. Обработка корпуса завершается удалением лишнего металла, оставшегося в процессе литья:

  • шлифовка любых шероховатых краев,
  • полировка до блеска.
  • покрытие лаком или прозрачным пластиком (в отдельных случаях).

Половинки рабочей капсулы измерительного прибора — тонкие листы из меди / бериллия (толщиной около 0,05 мм), штампуют на специальной матрице. Отдельные компоненты сварены электронно-лучевым методом.

Электронно-лучевая сварка выполняется автоматическими роботизированными сварочными машинами, поскольку сварщик-человек не в состоянии обеспечить степень точности, необходимую для соединения таких деталей без повреждения.

В качестве компенсаторов температуры анероидных барометров обычно выступает биметаллическая полоса. Эта деталь крепится сваркой или клёпкой одного конца полоски к корпусу барометра. Сварка включает частичную плавку, как корпуса, так и биметаллической полосы, так что обе части надёжно соединяются. Окончательно анероидный барометр собирается на стенде.

литература

  • Ф.А. Хегенберг: Уроки измерения высоты барометром в соответствии с последними открытиями физики, сделанными здесь . Аппунс, Бунцлау 1828 г. оцифровано
  • Иоганн Готтлиб Виманн: Инструкции по измерению высоты с помощью барометра . 2-е издание. Арнольд, Дрезден [а. а.] 1828 г. оцифровано

Строение атмосферного барометра

  • Круглая серебряно-никелевая пластина.
  • Коробка с ребристыми основаниями.
  • Передаточный механизм.
  • Возвратная пружина.
  • Указательная стрелка.

веб ссылки

  • Всемирный музей барометра с более чем 100 историческими барометрами в Мертоне, Девон
  • Коллекция погодных очков, также называемая Goethebarometer; дальнейшие объяснения по истории погодного стекла
  • Основы измерения давления воздуха барометром Гете с учетом изменений температуры (PDF; 265 kB)

Индивидуальные доказательства

  1. ^ Георгиус Агрикола : De re Metallica. Том 6. Около 1550 г.
  2. Кристиан Укке, Ханс-Иоахим Шлихтинг: Барометр Гете. В кн . : Физика в наше время. Том 24, 1993, стр. 91-92.
  3. Готтильф Луффт, основатель компании Mech. Werkstätte G. Lufft, сегодня G. Lufft Mess- und Regeltechnik .
  4. ^ Сайт друзей старых метеорологических станций ( Memento с 1 июня 2014 года в Internet Archive ), источник исторического фона компании Г. Lufft.
  5. Google Patents , источник заявки на патент на барометр-анероид.
  6. Виллфрид Шварц (Ред.): Инженерная геодезия. Springer-Verlag, 2018, ISBN 3662471884 стр. 79 ( ограниченный предварительный просмотр в поиске книг Google).
  7. Веб- сайт датчика давления BMP280 компании Bosch Sensortec, доступ 24 января 2021 г.
  8. ^ Негретти и Замбра: Трактат по метеорологическим приборам . Ред .: Негретти и Замбра, Лондон. 2-е издание. Baros Books, Trowbridge , Trowbridge , Wiltshire 1995, ISBN 0-948382-09-0 , стр. 22 (первое издание: 1884 г.). 
  9. Филип Р. Коллинз: Фицрой и его барометры . Книги Бароса, Троубридж, Уилтшир 2007, ISBN 978-0-948382-14-7 , стр. 40 . 

Особенности

Рассматриваемое приспособление может применяться в удобном и компактном исполнении. Например, часы с барометром имеют следующую функциональность:

  • Непроницаемость для воды, вплоть до 50-100 метров.
  • Устойчивость к ударам и механическим воздействиям, что немаловажно для рыбаков, охотников и любителей экстремального отдыха.
  • Барометр позволяет спрогнозировать изменения атмосферного давления и погоды в целом.
  • Кроме того, часы могут оснащаться термометром, подсветкой, компасом и даже навигатором, что существенно облегчает пребывание в не совсем знакомой местности.

виды барометров

На вопрос «Барометр, что это такое?» однозначно можно ответить – приспособление особенно важное для путешественников, рыбаков, охотников и мореплавателей. Кроме того, эта штука в бытовом использовании позволяет довольно точно предугадать колебания погоды, что актуально для людей с заболеваниями сердечно-сосудистой и нервной системы.

Манометр

Стоит отметить еще одно устройство, которое также измеряет давление, только не воздуха, а газов и жидкостей – этот прибор называется манометр. Эти два прибора очень взаимосвязаны. Сумма показаний манометра и барометра — это давление абсолютное, которое имеет больший показатель, чем атмосферное.

Понравилась статья? Расскажите друзьям: Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 7 чел.
Средний рейтинг: 3.4 из 5.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...