Барометр – специальный прибор, предназначенный для измерения атмосферного давления . Ртутный барометр изобрел известный математик и физик Эванджелиста Торричелли. Это событие произошло в 1644 году . Изначально устройство представляло собой тарелку, в которую была налита ртуть, и пробирку в виде колбы. Несмотря на простую конструкцию, при повышении атмосферного давления ртуть перемещалась вверх и наоборот. Впоследствии барометр был усовершенствован и появился анероид (устройство отличается отсутствием жидкости и наличием чувствительной внутренней коробочки с разреженным воздухом).
Фотография барометра
Исследования для изобретения барометра
Итальянский ученый в 17-ом веке проводил исследования для создания барометра. К настоящему времени прибор модернизировали и продолжают активно использовать для составления прогноза погоды на ближайшие дни. Измерение атмосферного давления воздуха позволяет прогнозировать погодные изменения.
Известный итальянский ученый Торричелли изобрел ртутный барометр благодаря проведенному опыту . Основная задача опыта заключалась в определении влияния атмосферного давления на планету Земля и особенности погодных условий.
Для проведения опыта использовалась полая стеклянная трубка
На ней размещалось одно отверстие. Трубка была наполнена ртутью. Затем конец был закрыт. После этого колбу перевернули и поместили в чашку с той же жидкостью с дальнейшим освобождением отверстия. Наполнитель вылился только частично. Оставшееся количество наполнителя остановилось на показателе 760 мм. В трубке над оставшейся жидкостью был создан вакуум. Это исследование помогло создать первую разновидность барометра . В дальнейшем ученые начали изобретать другие модели, отличающиеся усовершенствованным исполнением.
Барометр работает , так как атмосферное давление влияет на поверхность жидкости в колбе, и ртуть может повышаться или понижаться.
Старинный чертеж барометра
Типы барометров
Все барометры разделены на 2 большие группы: механические и электронные. Зная, кто придумал барометр самого простого типа, важно учитывать отличия между доступными разновидностями. К тому же в 21-ом веке производители продолжают придумывать усовершенствованные модели , отличающиеся высоким уровнем функциональности.
Механический барометр
Такие устройства являются ртутными. Использование механических барометров в быту считается опасным: ртуть является токсичным веществом. В бытовых условиях используют только безжидкостные механические барометры (анероиды), но они отличаются меньшей точностью.
На задней стенке любого механического барометра установлен регулировочный винт . Рекомендуется регулярно настраивать устройство, чтобы оно было более точным.
Спереди находится еще одна стрелка, но она не связана с механизмом. Ее возможно поворачивать только вручную.
Передняя стрелка позволяет следить за колебаниями атмосферного давления в течение нескольких дней
Для фиксирования текущих показаний следует выставлять стрелку на отметку с учетом актуальных данных (их определяет задняя стрелка). Регулярный контроль положения двух стрелок позволяет определять погодные изменения.
Механические барометры бывают настольными и настенными . Обычно их используют в учебных заведениях, офисах.
Настольный механический барометр
Электронный барометр
Современные устройства являются электронными . Они также работают на основе датчика-анероида, сигнал которого преобразуется в электрический потенциал. Затем сигнал обрабатывает микропроцессор.
На дисплее отображаются удобные для восприятия данные: вы вправе сами настраивать необходимую информацию
Современные электронные барометры предлагаются с дополнительными полезными функциями :
- актуальный прогноз погоды на ближайшее время;
- история изменения атмосферного давления и воздуха за последний день;
- термометр;
- дата и текущее время;
- подсветка, которая облегчает использование прибора в темное время суток;
- защита от механических факторов и попадания влаги.
Некоторые модели электронных барометров отличаются легким весом и компактными размерами, поэтому они становятся портативной метеостанцией . Такие устройства полезны для рыбаков и охотников.
Электронный барометр
Электронные барометры отображают атмосферное давление в миллибарах (оптимальное значение – 1013) или гектопаскалях (1013 гПа). В СНГ стандартом являются миллиметры ртутного столба со стандартным значением в 760 мм рт.ст.
Барометр обязательно настраивают . Вот наши советы:
- Рекомендуется узнать точный показатель атмосферного давления .
- Затем используют регулировочный винт, расположенный сзади прибора.
- Отверткой устанавливают основную стрелку на величину атмосферного давления. Иногда регулировочный винт не позволяет отрегулировать стрелку. В этом случае осторожно двигают шкалу .
- В показания барометра вносят поправки при необходимости. Для этого ориентируются на инструкцию к прибору.
Такая настройка обязательна перед началом использования устройства. Затем показания снимают дважды в день в одинаковое время. Если отмечаются нестабильные погодные условия, показатели снимают чаще (примерно раз в 2 часа). Перед тем как узнать показания , желательно постучать пальцем по стеклу и снизить трение в системе привода стрелки для правильной фиксации.
Определить атмосферное давление
Особенности трактовки данных
Барометр определяет показатель атмосферного давления. Снижение показателей предвещает ухудшение погоды, повышение – улучшение. Также учитывают динамику изменений :
- Атмосферное давление может постепенно снижаться . В этом случае через 6-12 часов погода будет ненастной и ветряной.
- Давление может упасть резко . В этом случае через пару часов начнется гроза, шторм.
- 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.
Механический барометр
Устройство
В жидкостных барометрах давление измеряется высотой столба жидкости () в трубке, запаянной сверху, а нижним концом опущенным в сосуд с жидкостью (атмосферное давление уравновешивается весом столба жидкости). Ртутные барометры - точнее любых других и поэтому используются на метеостанциях.
В быту обычно используются механические барометры. В анероиде жидкости нет. В переводе с греческого «анероид» - «без воды». Он показывает атмосферное давление, действующее на гофрированную тонкостенную металлическую коробку, в которой создано разрежение. При понижении атмосферного давления коробка слегка расширяется, а при повышении - сжимается и воздействует на прикрепленную к ней пружину . На практике часто используется несколько (до десяти) анероидных коробок, соединенных последовательно, и имеется рычажная передаточная система, которая поворачивает стрелку, движущуюся по круговой шкале, проградуированной по ртутному барометру.Также в настоящее время широкое распространение получили цифровые барометры.
Типы барометров
Барометры принято распределять на жидкостные и механические.
Жидкостные барометры работают на принципе, замеченным Э.Торричелли при проведении опыта связанным с атмосферным давлением. С изменением атмосферного давления изменяется ртутный столб в барометре. Прикреплённая к трубке с ртутью шкала показывает данные о давлении.
Механический барометр, который ещё принято называть анероидом работает следующим образом: с изменением атмосферного давления, крышка коробочки, к которой прикреплена пружина с передающим механизмом, деформируется, из-за чего стрелка на шкале показывает соответствующие данные
В быту нас окружает множество измерительных приборов. Появление в доме счетчиков для горячей, холодной воды или газа воспринимается как необходимость, термометр для определения температуры тела ̶ как жизненная необходимость, особенно если в доме есть маленькие дети. Покупка других бытовых измерительных приборов может быть связана с увлечениями или проблемами со здоровьем. Так в домах появляются барометры. Зачем нужна ?
Вы помните, что такое барометр и для чего он нужен?
Из курса физики для 7 класса известно, что барометром называют прибор, измеряющий атмосферное давление. Когда-то давно итальянский ученый Торричелли установил, что воздух имеет определенный вес. Вся многослойная атмосфера с некоторой силой давит на нашу планету и на все, что находится на ней. Первые эксперименты по измерению ученый проводил с ртутью, помещенную в пустой сосуд. Результатом исследований стало нахождение значения нормального атмосферного давления. Оно было определено при температуре 15ᵒ C и оказалось равным 760 мм ртутного столба.
.Современные измерители атмосферного давления делятся на ртутные и механические приборы. В домашних условиях чаще используют нежидкостные барометры (анероиды). Они безопасны в эксплуатации. Хотя их точность не является стопроцентной, но вы достоверно узнаете, будет на улице сухо или придется брать зонт. Превышение отметки значения нормального атмосферного давления означает улучшение погоды. Если стрелка указывает на цифру ниже значения 760, значит ждите осадков. Для наглядности производители барометров дополняют шкалу приборов надписями «Ясно», «Дождь», «Переменно».
Освежив в памяти понятие, что такое барометр и для чего он нужен , двигаемся дальше. Теперь узнаем, кому он нужен больше всего.
Метеозависимость и для чего нужен барометр
О том, что погода и самочувствие человека имеют тесную взаимосвязь, известно с древних времен. Все реагируют на изменение климатических параметров по-разному. У одних людей обостряются проявления проблем с дыхательной системой, у других возникают перебои с работой сердца и сосудов, почек. Чувствительны к изменениям погоды люди с повышенным и пониженным давлением.
По статистическим данным, более половины взрослого населения страдает различными хроническими заболеваниями. Таким людям жизненно необходимо противостоять изменениям погоды, принимая профилактические меры. Метеозависимое население обязано знать, что такое барометры и для чего они нужны.
Стрелка прибора указывает на понижение атмосферного давления? Внимание, гипотоники! Вы можете подготовиться к капризу природы, увеличив длительность прогулок на свежем воздухе и принимая тонизирующие препараты на основе женьшеня, элеутерококка.
Если атмосферное давление выше нормы, осторожность следует соблюдать тем, чье собственное давление повышено. Врачи рекомендуют в этот период запастись настойками пустырника, поменьше нервничать и отложить физические нагрузки до лучших времен.
Идите в баню с анероидом или для чего нужен барометр в парной.
Посещение парной всегда связано с большой нагрузкой на организм. Хорошо, если вы любитель походов в баню со стажем. Тогда вы можете полагаться на свои субъективные ощущения. А что делать, когда попариться собрались члены семьи, которым уже «далеко за…» или вы хотите взять с собой малышей?
В таком случае вы обязаны помнить не только о температуре в парной, но и об атмосферном давлении, для чего и нужен барометр . Сейчас выпускаются специальные модели со шкалой, на которой отражен весь возможный диапазон изменения показаний. Для парной лучше выбирать барометр с максимальной емкостью. Тогда его показания будут предельно точными, а ваши пожилые родственники и маленькие дети получат от посещения бани только положительные эмоции и оздоровление.
Знает ли рыба, что такое барометры и для чего они нужны?
Рыба вряд ли знает, а вот у хорошего рыбака барометр есть всегда. Некоторые предпочитают самодельные экземпляры.
Несколько полезных советов, которые помогут любой выход на водоем сделать «рыбным днем».
●Если в течение трех дней показания прибора находятся примерно на одной отметке (±2 мм), будет хороший клев. Вот для чего нужен барометр !
●Давление поднялось или опустилось за сутки на 7-8 делений? Сматывайте удочки. Рыбе сейчас не до вас ̶ она хандрит. На несколько дней оставьте мысли о рыбалке, дайте будущему улову приспособиться к новым погодным условиям;
●Если скачок давления произошел, пока вы мирно сидели с удочкой, придется менять точку дислокации. Попробуйте перейти с мелководья на более глубокие места. Замечено, что при повышении давления рыба поднимается ближе к поверхности воды, выходит на перекаты. При понижении давления рыба уходит «в подполье».
Барометр - это прибор для измерения атмосферного давления. В гигиенических исследованиях наиболее распространены металлические барометры - анероиды и жидкостные - ртутные.
В барометре-анероиде колебания атмосферного давления воспринимаются круглой металлической коробкой с волнистыми стенками (анероидная коробка), из которой удален (рис.). Эластические стенки коробки при повышении давления прогибаются, при уменьшении выпячиваются. Системой передач стенки коробки связаны со стрелкой прибора. Последняя указывает на шкале прибора, градуированной в миллиметрах ртутного столба, величину атмосферного давления.
Ртутный барометр представляет собой U-образно изогнутую стеклянную трубку, в которой находится ; атмосферное давление определяют по разности уровней ртути в длинном и коротком отрезках трубки.
Для постоянного наблюдения за изменениями атмосферного давления применяют самозаписывающие приборы - барографы. Колебания атмосферного давления регистрируются на ленте, помещенной на вращающемся барабане.
Измеряется атмосферное давление обычно в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.) и миллибарах (мбар). 1 мбар = 0,75 мм рт. ст., 1 мм рт. ст. = 1,33 мбар.
Барометр (от греч. baros - тяжесть и metreo - измеряю) - прибор для измерения атмосферного давления. В метеорологической и гигиенической практике наибольшее распространение получили ртутные барометры. Существуют три системы ртутных барометров (рис. 1): чашечные (1), сифонные (2) и сифонно-чашечные (3).
Рис. 1. Системы ртутных барометров. Н - высота столба ртути, соответствующая атмосферному давлению.
В настоящее время применяют только чашечные и сифонно-чашечные барометры. В стационарных чашечных барометрах с компенсированной шкалой атмосферное давление определяют прямо по положению ртутив стеклянной трубке (по шкале, нанесенной на металлической оправе барометра). В экспедиционных чашечных барометрах перед наблюдением предварительно специальным винтом (внизу прибора) устанавливают уровень ртути в чашечке на нулевой точке. В сифонно-чашечных барометрах величина атмосферного давления измеряется по разнице высот ртутного столба в длинном (запаянном) и коротком (открытом) коленах. Барометр позволяет производить отсчеты с точностью до 0,05 мм рт. ст. При помощи винта, на который опирается кожаное дно чашки барометра, уровень ртути в коротком (открытом) колене приводят к нулевой точке, а затем отсчитывают показания барометра. Для определения десятых долей миллиметра ртутного столба (в гигиенической практике это бывает сравнительно редко) служит подвижная металлическая шкала-нониус. Найденные числовые выражения атмосферного давления необходимо при помощи вычислений по специальной таблице привести к 0°. Температурные поправки к показанию барометра могут быть весьма существенными. Барометры устанавливают вдали от источников теплового излучения (печи, нагревательные приборы, солнце), а также от дверей и окон.
Весьма удобен для наблюдения, особенно в экспедиционных условиях, металлический барометр-анероид (рис. 2). Он менее точен, чем ртутный барометр, по которому его обычно выверяют. Металлическая трубка Бурдона, изогнутая в виде подковы, или чаще металлическая подушечка с гофрированными стенками, из которой удален воздух, изменяет свой объем и деформируется при изменении давления. Эта деформация передается при помощи системы рычажков стрелке, которая и указывает на шкале величину атмосферного давления.
Рис. 2. Механизм барометра-анероида (схема): 1 - анероидная коробка; 2 - пружина; 3 - стержень; 4 - коленчатый рычаг; 5 - ось стрелки; 6 - стрелка; 7 - шарнирная цепочка; 8 - спиральная пружина; 9 - шкала.
В настоящее время атмосферное давление более принято выражать в международных единицах - миллибарах (мб). 1 мб равен 0,75006 мм рт. ст., а 1 мм рт. ст. соответствует 1,3332 мб. Для перевода миллиметров ртутного столба в миллибары существуют специальные таблицы.
Барограф - это самопишущий барометр для непрерывной записи атмосферного давления. В гигиенической практике применяют только анероидные барографы (рис. 3). Принцип их действия основан на деформации под влиянием изменения атмосферного давления пакета из 5-7 соединенных вместе анероидных коробок; эта деформация передается системой рычажков перу самописца. При увеличении атмосферного давления анероидные коробки сжимаются и рычажок с пером поднимается кверху; при уменьшении давления коробки под действием помещенной внутри них пружины расширяются и перо чертит линию книзу. Запись давления вычерчивается пером прибора на специальной градуированной в миллиметрах ртутного столба или миллибарах бумажной ленте, надетой на вращающийся барабан барографа. Существуют барографы с суточным и недельным заводом. Для устранения температурных влияний на показания барографа в них вставляют биметаллические конденсаторы. Барографы устанавливают вдали от нагревательных приборов и защищают от прямого воздействия солнечных лучей.
Рис. 3. Механизм барографа (схема): 1 - рычаг самописца; 2 - столбик анероидных коробок; 3-5 - система тяг и рычагов.
Содержание статьи
БАРОМЕТР, прибор для измерения давления атмосферного воздуха. Давление есть сила, действующая на единицу площади поверхности. Земная атмосфера, простирающаяся на сотни километров вверх, оказывает давление на поверхность Земли; барометр и служит для измерения этого давления. Атмосферное, или барометрическое, давление измеряется в миллиметрах ртутного столба и в паскалях (см. ниже ).
Изменения атмосферного давления, как правило, бывают связаны с изменениями погодных условий. Давление обычно падает перед ненастьем, а его повышение предвещает хорошую погоду. Отмечая на карте изменения давления, можно определять направление ветров и перемещение циклонов. Линии равного давления называются изобарами от греч. isos (равный) и baros (тяжесть). Барометры были приспособлены для измерения высоты, так как давление атмосферного воздуха уменьшается с увеличением высоты над уровнем моря. Такими приборами (альтиметрами) оборудуются самолеты, их берут с собой альпинисты.
Существуют два основных типа барометров – ртутный и анероид. Ртутный барометр более точен и надежен, чем анероид. Анероид же более компактен и удобен, его можно сделать карманным.
Ртутный барометр.
Ртутный барометр показывает атмосферное давление как высоту ртутного столба, которую можно измерить по прикрепленной рядом шкале. В простейшем виде (рис. 1) он представляет собой наполненную ртутью стеклянную трубку длиной ок. 80 см, запаянную на одном конце и открытую с другого, погруженную открытым концом в чашку (иногда называемую цистерной) со ртутью. В барометрической трубке нет воздуха, и пространство в ее верхней части называется торричеллиевой пустотой.
Чтобы сделать ртутный барометр, нужно сначала наполнить трубку ртутью. Затем, закрыв открытый конец трубки, погрузить его в ртуть, находящуюся в чашке. Стоит отнять преграду с погруженного конца трубки, как ртуть в трубке опустится настолько, что давление ее столба уравновесится атмосферным давлением, действующим на поверхность ртути в чашке. После этого атмосферное давление можно измерить как высоту h столба ртути, который оно уравновешивает. При изменении атмосферного давления высота столба будет изменяться. Среднее атмосферное давление равно 760 мм рт.ст. (1 мм рт.ст. = 133,3 Па).
Анероид.
В анероиде (рис. 2) жидкости нет (греч. «анероид» – «безводный»). Он показывает атмосферное давление, действующее на гофрированную тонкостенную металлическую коробку, в которой создано разрежение. При понижении атмосферного давления коробка слегка расширяется, а при повышении – сжимается и воздействует на прикрепленную к ней пружину. На практике часто используется несколько (до десяти) анероидных коробок, соединенных последовательно, и имеется рычажная передаточная система, которая поворачивает стрелку, движущуюся по круговой шкале, проградуированной по ртутному барометру. Как и у сифонного ртутного барометра (рис. 1), на шкале анероида могут быть сделаны надписи («дождь», «переменно», «ясно», «очень сухо»), указывающие на погодные условия.
Анероид меньше ртутного барометра, и его показания легче снимать. Им можно пользоваться в экспедиционных условиях, на морских судах, самолетах и пр. Если к его стрелке прикрепить перо, то он будет записывать показания. Такие барографы, т.е. анероиды, регистрирующие барометрическое давление, имеются на всех метеостанциях.
