Барометр назначение устройство принцип и порядок работы. Что такое барометр? Измерение освещенности в видимой части спектра

Барометр - полезный и красивый подарок

Что такое барометр и для чего он нужен

Барометр - прибор для измерения атмосферного давления. Когда давление падает - ожидаются осадки, повышается - будет ясно. Конечно, узнать прогноз погоды современному человеку не сложно. Вот только на разных сайтах предсказания могут значительно отличаться. И если на одном вам посоветуют всю будущую неделю брать с собой зонт, то на другом - подскажут срочно купить крем от загара.

Барометр позволит вам составить собственный прогноз, а кроме того, он является стильным элементом интерьера. Особенно уместно барометр смотрится в рабочем кабинете делового человека.

Какие бывают барометры

Одно дело барометры, которые используют для измерения атмосферного давления профессиональные синоптики, и совсем другое - бытовые барометры. От последних не требуется такая ювелирная точность измерений, как от первых, но, конечно, домашний барометр легко предскажет приближение снежной бури или наступление солнечной погоды. С другой стороны, бытовые барометры - компактные, красивые, простые в использовании приборы.

По принципу работы барометры бывают ртутными и безжидкостными (анероиды). Ртутный барометр был изобретен итальянским ученым Торричелли в 1643 году. По самому названию прибора понятно, что для измерения в нем применяется ртуть. Под действием атмосферного давления меняется высота столба ртути, помещенной внутрь барометра.

Показания такого прибора точны, именно ртутные барометры используются на метеорологических станциях, однако ртуть представляет опасность для человека. Вернее, опасными являются пары ртути, которые образуются, если разбить прибор. То же самое касается и обычного градусника, знакомого нам всем с детства, но его по-прежнему применяют в быту. А вот что касается барометров, то от использования ртутных приборов в домашних целях практически отказались.

Анероид означает безжидкостный. Такой барометр не содержит в себе никаких опасных элементов, поэтому подходит для измерения атмосферного давления даже в условиях туристического похода или морского путешествия.

Барометр-альтиметр Mingle BKT381, предназначенный для туристов, альпинистов, охотников

Кстати, в продаже встречаются и модели барометров, предназначенные для охотников, туристов, альпинистов. Впрочем, чаще всего барометр - отличный сувенир, который ставится на стол или вешается на стену в офисе или домашнем кабинете.

Конечно же, в наш век высоких технологий барометры тоже бывают электронными. В таком электронном виде они существуют в составе домашних метеостанций, которые позволяют довольно точно прогнозировать погоду на ближайшее время, измеряя не только атмосферное давление, но и ряд других величин, по которым мы судим о погоде. Ну и, конечно, электронные приборы находят широкое применение в мореходстве.

Например, профессиональный электронный барометр Weems & Plath 4002 обладает намного большей функциональностью, нежели обычный аналоговый прибор. Такой барометр ведет запись показаний за последние 48 часов, для него можно установить звуковое оповещение о том, что давление вышло за выбранные пользователем пределы. Кроме давления прибор измеряет температуру и влажность воздуха, в нем также встроен будильник.

Электронный барометр Weems & Plath 4002

Следует отметить, что цифровые барометры, в отличие от обычных аналоговых, менее чувствительны к тряске, которая неизбежна на море. Поэтому владельца яхты, катера, другого средства передвижения по воде намного больше порадует хороший электронный барометр, способный давать точные показания при любой качке, нежели красивый, но более капризный аналоговый прибор, пусть даже изготовленный из блестящего металла или дорогой породы дерева.

В то же время именно аналоговые барометры, внешний вид которых напоминает нам об эпохе смелых мореплавателей, открывающих новые земли, больше подходят на роль подарка. Впрочем, кому-то нравятся классические часы со стрелками, а другие предпочитают следить за временем с помощью электронного табло. Так же дело обстоит с барометрами и метеостанциями.

Беспроводная метеостанция/цифровая фоторамка Vitek

Электронные приборы отлично вписываются в современный интерьер, а их функциональность более высока. На рисунке, приведенном выше, изображена метеостанция, которая одновременно является фоторамкой. Такой подарок наверняка порадует человека, ориентированного на все самое современное и высокотехнологичное.

Атмосферное давление

Итак, барометры измеряют атмосферное давление. Что это такое и какое значение оно имеет в формировании погоды? Упомянутый выше ученый Торричелли в свое время пришел к выводу, что у воздуха есть вес, а значит, атмосфера, состоящая из нескольких слоев воздуха, оказывает давление на Землю. Чтобы его измерить, он провел эксперимент с ртутью, помещенной в пустой сосуд.

В результате было измерено нормальное атмосферное давление, которым при температуре воздуха 15 °С считается давление 760 мм рт. ст. (миллиметров ртутного столба). При этом речь идет об оптимальных показаниях на так называемом уровне моря. Тогда как высоко в горах давление ниже, ведь и слой атмосферы там меньше. При подъеме на горные вершины у человека может возникать высотная болезнь, что связано с затрудненной работой легких при низких показателях атмосферного давления и уменьшении концентрации кислорода. Таким образом, атмосферное давление имеет важное значение для нашего здоровья.

Домашние барометры измеряют давление в диапазоне 700-800 мм рт. ст. на высоте не более 300 м над уровнем моря. Этих пределов вполне достаточно для отображения обычных изменений атмосферного давления. Вообще же, в эпицентре смерча давление может снижаться вплоть до 560 мм рт. ст. Так что приближение зоны низкого давления, которое нам периодически обещают в телевизионных прогнозах, означает как раз ухудшение погодных условий, дожди и снегопады. Эти зоны с низким давлением также принято называть циклонами, а с высоким - антициклонами. Возникая в одной части земного шара, они способны передвигаться на огромные расстояния и в результате диктовать погоду совсем в другой его части. Приближение циклонов, которые несут с собой понижение атмосферного давления, негативно сказывается на самочувствии многих людей, особенно тех, кто страдает сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Барометр помогает предугадать ухудшение здоровья и вовремя принять необходимые лекарства.

Следует также отметить, что атмосферное давление измеряют не только в миллиметрах ртутного столба. Показания барометра могут приводиться в миллибарах, именно такой единицей измерения пользуются моряки. Нормальным считается давление 1013 мбар, которое соответсвует 760 мм рт. ст. А в международной системе СИ, знакомой нам еще из уроков физики, давление принято измерять в гектопаскалях. Впрочем, показатель нормального давления также составляет 1013 гПа.

В общем-то, если вы не собираетесь в одиночку пересекать на парусной лодке Атлантический океан, доскональное знание особенностей измерения атмосферного давления в разных условиях вам ни к чему. На любом барометре в том или ином виде присутствуют отметки "Дождь", "Ясно", "Облачно". И когда стрелка приближается к нарисованному под стеклом солнышку, вы можете не переживать, что промочите обувь. А в инструкции к прибору обязательно должно быть описано, как откорректировать работу барометра, если его показания не соответствуют показаниям местной метеостанции, то есть не достаточно точны.

Для кого будет интересен такой подарок

В ассортименте большого количества интернет-магазинов, предлагающих товары в подарок для мужчин, присутствуют барометры. Действительно, для девушки такой сувенир вряд ли представляет интерес, а вот мужчинам всегда были по душе различные приборы. Конечно, барометры бывают разными по внешнему виду, но все же речь не идет о милых цветочных рисунках или гламурных камнях Swarovski на корпусе прибора. Дерево и металл - вот основные материалы, которые применяются при изготовлении аналоговых барометров.

Барометр ПБ-14 М из высококачественной древесины

Барометры вполне соответствуют мужским вкусам, хорошо вписываются как в классический, так и в ультрасовременный дизайн интерьера. Они прекрасно соседствуют с новейшими гаджетами, без которых в наше время трудно представить не только рабочее, но и домашнее пространство делового человека. И если барометр, корпус которого выполнен в виде штурвала корабля, будет лучше смотреться в комнате, обставленной добротной деревянной мебелью, то прибор, помещенный в строгий металлический корпус прямоугольной формы, можно смело повесить на одной стене со сверхтонким LCD-телевизором.

Барометр настенный металлический Sea Power

Стиль

Если функционально все аналоговые барометры практически не отличаются друг от друга, то их дизайн может быть разным. Именно на внешний вид и качество сборки приходится ориентироваться при выборе этого сувенира. Давайте разберемся, какими по дизайну бывают барометры.

Под старину

Классический барометр круглой формы, выполненный в старорусском стиле, выглядит солидно, его можно повесить как на стене кабинета, так и дома в гостиной.

Выше уже упоминалось, что в продаже встречаются и такие барометры, которые можно взять с собой в поход или на охоту, они отличаются компактностью и легко переживают соответствующие условия эксплуатации. Сейчас речь пойдет о настенных барометрах в деревянном или металлическом корпусе, в дизайне которых использована тема охоты.

Барометр БРИГ "Охотник"

Подобный сувенир отлично подойдет не только любителю пострелять в уточек, хотя он определенно сделан с таким прицелом. Этот подарок хорошо впишется в интерьер загородного дома. Его можно повесить над диваном в гостиной, где мы часто находим место для других сувениров, таких как старинный клинок или охотничий трофей.

Барометр-штурвал

Настоящие мужчины умеют преодолевать трудности, им нипочем испытания морских путешествий, когда огромные волны захлестывают борта корабля, а соленый ветер бьет по лицу. Морская тема всегда будоражила воображение мальчишек, и, становясь взрослыми, они продолжают видеть в мореплавателях мужественных, бесстрашных людей. Поэтому не зря такому прибору, как барометр, имеющему непосредственное отношение к судоходству, производители часто придают дизайн штурвала.

Барометр-штурвал БРИГ

Владелец этого барометра может запросто почувствовать себя капитаном корабля, бороздящего бурные воды Атлантики, да и вообще такой сувенир выглядит солидно, он явно предназначен для серьезного человека, который привык стоять у руля. Он будет отлично смотреться как рядом с директорским креслом или по соседству с большим книжным шкафом, заставленным томами классических произведений, так и в современной спальне.

Якорь

Многие подарки имеют не только практическое, но и символическое значение. Барометр-якорь, наряду с вышеупомянутым штурвалом, не только эксплуатирует популярную морскую тему, но и ассоциируется с надежностью, стабильностью, уверенностью. Такой подарок способен подчеркнуть ваше отношение к мужчине, для которого он предназначен, как к человеку, на которого можно рассчитывать в любой ситуации.

Барометр-якорь Sea Power (корпус из латуни)

Настольные барометры

Одни модели барометров крепятся на стену, а другие можно просто поставить на стол. Лучше всего настольный барометр впишется в интерьер личного кабинета, он легко обретет свое место рядом с солидной подставкой для письменных принадлежностей. Впрочем, такой сувенир будет хорошо выглядеть и на письменном столе студента, соседствуя с компьютером и стопками учебников.

Настольный барометр Sea Power

Определяющие стоимости

В основном барометр - небольшой предмет. Диаметр циферблата обычно составляет 7-10 см. Конечно, чем больше циферблат, тем удобнее смотреть показания барометра, однако здесь существует прямая зависимость между размерами прибора и его ценой. Естественно, стоимость барометра определяется также престижностью марки, под которой он выпускается, и качеством материалов, из которых он изготовлен. Заявленная производителем высокая точность измерений, низкая чувствительность прибора к условиям эксплуатации и эксклюзивный дизайн также повышают цену изделия.

Барометр "Штурвал" Sea Power

Скажем, вот этот блестящий красавчик-барометр английской марки Sea Power с циферблатом диаметром 15 см, изготовленный из латуни, продается по цене примерно в 6 раз выше, чем барометр российской фирмы БРИГ ПБ-17 Gold с циферблатом диаметром 12 см, сделанный из металла золотистого цвета. В последний также встроены гигрометр (измеритель влажности) и термометр.

Барометр БРИГ ПБ-17 Gold

Несколько полезных советов по обращению с барометрами

Барометры нельзя перевозить в самолетах. Поэтому, если вы решили привезти из поездки в экзотическую страну красивый барометр, учтите, что прибор вряд ли переживет полет через океан, особенно если он будет путешествовать в грузовом отсеке вместе с вашим чемоданом. Все дело в том, что на большой высоте давление выходит за пределы, в которых барометр производит измерение, а это способно повредить его механизм. Резкие перепады высоты, такие как при быстром спуске с горы на автомобиле, также могут негативно сказаться на работоспособности барометра. Так что постарайтесь избегать подобных перегрузок прибора.

В инструкции к барометру должен быть указан диапазон температур, при которых он может работать. Обычно речь идет о показаниях термометра в пределах -10 °С...+50 °С. И если в нашем климате не следует ожидать такого зноя, как в Сахаре, то морозы в -25 °С - привычное дело. Поэтому не стоит выносить барометр на улицу, когда вы сами вынуждены плотно закутаться в шубу. Ему это не пойдет на пользу. Также не рекомендуется использовать барометр в помещениях с повышенной влажностью.

Выводы

Часто бывает так, что подарок или сувенир выглядит красиво, несет в себе определенный смысл, нравится и нам, и тому, для кого он предназначен, но никакой пользы, кроме эстетической, не приносит. С одной стороны, барометр - это метеорологический прибор, его назначение очевидно. С другой - он отлично подходит в качестве стильного подарка, который легко вписывается практически в любой интерьер, выглядит солидно и даже дорого. Мужчине, которому вы подарите барометр, он наверняка придется по душе, ведь такой подарок - не только красивая, но и интересная вещь, имеющая практическое применение. Ведь всегда приятно располагать точным прогнозом погоды, в то время как другие спорят, стоит ли сегодня брать с собой зонт.

Современный человек с самого детства получает доступ к сложным и функциональным электронным приборам. Такая доступность техники привела к тому, что классические устройства почти не вызывают интереса и пылятся на полках в полном забытьи. Все эти компасы, термометры и барометры, с помощью которых наши деды и даже еще родители ориентировались в мире и оценивали состояние окружающей среды, кажутся устаревшими и скучными игрушками. И напрасно. Вот именно о барометре и хотелось бы поговорить подробнее. Потому что, даже несмотря на очевидный и стремительный технический прогресс, этот прибор остается незаменимым помощником для определения атмосферного давления. А оно одинаково влияло и влияет что на нас, что на наших предков. И даже сегодня, когда у каждого в кармане может оказаться портативная метеостанция, в основе ее работы все равно лежит принцип того самого барометра.

Разумеется, сейчас барометры отличаются от своих древнейших прототипов – и внешне, и конструктивно, и функционально. Но суть их действия осталась прежней, и она незаменима для каждого человека, живущего не в условиях полной изоляции от мира вокруг и дышащего воздухом. Атмосферное давление влияет на всех и вся. И, если замечаем мы обычно погоду и ее явления, такие как солнце, дождь, ветер, то стоит задуматься о том, что все эти проявления можно предсказать заранее, измерив барометром атмосферное давление. Такие замеры помогают заранее подготовиться к предстоящим перепадам метеозависимым людям и тем, кто просто отправляется в дальнюю поездку и хочет знать, какая погода будет сопровождать его в пути. Для этого можно просто посмотреть прогноз по телевизору или в интернете, но гораздо надежнее самому контролировать происходящее. А для этого не помешает научиться пользоваться барометром.

Строение и функции барометра
Барометр – это прибор, который измеряет давление атмосферы и показывает результаты этих замеров в понятных человеку величинах. Но он не обладает искусственным интеллектом и не имеет прямой связи с космическими спутниками. Так как же он это делает? Да очень просто. В основу действия простейшего барометра была положена способность жидкости двигаться под давлением воздуха. Той первой использованной с этой целью жидкостью оказалась ртуть, заключенная в тонкую вертикально ориентированную стеклянную трубку. Автор этой конструкции, Евангелиста Торричелли, еще в 1643 году додумался опустить запаянную с верхнего конца полую трубку в сосуд с ртутью и наблюдать, как под давлением «ртутный столб» поднимается или опускается.

Поговаривают, что на то гениальное по тем временам изобретение его вдохновил сам Галилей. Но, как бы там ни было, ртутный барометр был достаточно опасным прибором, а потому практически с момента его создания начались поиски других вариантов, не предполагающих использования токсических жидкостей. Найти удовлетворительный способ удалось лишь к середине XIX века, когда соотечественник Торричелли Люсьен Види явил миру изобретенный им безртутный и вообще безжидкостный барометр, который закономерно окрестили анероидом (на латыни – «без жидкости»). Барометр-анероид сразу пришелся по душе морякам, потому что выдерживал корабельную качку и тряску, и они пользуются похожими устройствами по сей день. По сути, в них тоже нет ничего сложного: просто металлическая коробка с тонкими стенками, внутри которой находится вакуум или очень разреженный воздух. Давление воздуха прогибает металл, а он, в свою очередь, тянет присоединенную пружину. К пружине прикреплена стрелка, указывающая на деления шкалы.

Основное достоинство этой конструкции – безопасность и доступность. Основной недостаток – небольшая, по сравнению с ртутным столбиком, точность. Поэтому, как ни забавно, но показания анероидов иногда перепроверяют с помощью жидкостных барометров. Для путешественников и поклонников яхтенного спорта точность показаний очень важна. Как ни странно, многие из них до сих пор пользуются классическими анероидами – то ли в этом есть определенный шарм, то ли сказывается консервативность. Хотя на сегодняшний день проблема погрешности измерений практически исчезла, и традиционные модели барометров играют роль скорее статусных сувениров и стильного декора, чем измерительных приборов.

При необходимости узнать атмосферное давление гораздо проще воспользоваться компактным электронным барометром. В нем металлические пластины успешно заменены микроскопическими конденсаторами и схемами, иногда - кристаллами. Такое цифровое устройство запросто встраивается в наручные часы и/или радиоприемник, не занимает много место и не подводит в предоставляемых данных. Более того, в последнее время появились даже барометры, встроенные в мобильные телефоны, и специальные приложения для смартфонов, не только измеряющие давление, но и связанные с GPS-навигаторами. Другими словами, нет ничего проще, чем узнать текущее и грядущее состояние атмосферы, погоду на завтра в разных точках земного шара. Но, если бы не первые барометры, изобретенные почти полтысячелетия назад, об этом новомодном комфорте можно было бы только мечтать.

Правила использования барометра
Итак, существует несколько типов приборов для измерения атмосферного давления, каждый из которых является, по сути, барометром, и имеет при этом свои особенности, достоинства и недостатки. Но, если вы все же решили не ограничиваться суперсовременными девайсами и освоить применение классического барометра, значит, на то есть весомые причины. В ряде случаев это может быть желание понимать устройство традиционной техники, стремление к классическому стилю в интерьере и быту, или просто любопытство. Бывает, что настольный барометр дарят в качестве дорогого сувенира, и жаль не использовать новую красивую вещь. В любом случае, вам пригодятся следующие подсказки по использованию барометра в домашних условиях:

1. Ртутный барометр покажет атмосферное давление в миллиметрах на ртутном столбе. Ртуть (возможно, другая, более безопасная, окрашенная жидкость) находится внутри колбы, на которую нанесены деления. Величина каждого деления зависит от размеров каждого конкретного барометра, уточните ее во избежание ошибки. Затем просто посмотрите, как высоко поднялся столбик внутри колбы и на какую цифру он указывает. Обратите внимание, что барометр при этом должен находиться строго на уровне ваших глаз, иначе показания получатся искаженными. Старайтесь не сдвигать прибор и вообще не трогать его руками, потому что его чувствительность очень высока, и данные могут сбиться.
   Ртутный барометр – это простейший прибор, и он показывает только состояние атмосферы непосредственно вокруг себя, в помещении, где он размещен. Поэтому оценить с его помощью давление за окном или даже в соседней комнате может быть проблематично. Для того придется перенести барометр на новое место и подождать, пока он адаптируется к новым условиям. Тем не менее, именно такой барометр долгое время был самым распространенным устройством для измерения давления, и освоить его не труднее, чем научиться пользоваться бытовым термометром. Сегодня в большинстве жилых домов и офисов используются более современные и функциональные барометры, но ртутную модель при необходимости по-прежнему можно найти и купить в аптеке или магазине хозяйственных товаров.
   
2. Анероидная коробка. Она может располагаться на столе, быть подвешенной к стене в спальне (это до сих пор можно встретить в домах пожилых людей, самочувствие которых зависит от атмосферных перепадов) или крепиться к оконному стеклу. Размер этого прибора может быть разным, от совсем миниатюрного кругляша до впечатляющей по диаметру «шайбы». Но внешне он всегда представляет собой циферблат с подвижной стрелкой над ним. На циферблате, помимо числовых обозначений, могут быть написаны слова, такие как: «Ясно», «Сухо», «Переменно», «Дождь», «Шторм» и т.п. Как не трудно догадаться, эти подсказки служат для еще более простого использования барометра.
   По большому счету, вам нужно всего лишь посмотреть, на какое слово указывает стрелка барометра в данный момент. Все технические тонкости останутся за пределами вашего внимания и не должны вас волновать, потому что необходимая информация в простой и понятной форме уже перед вашими глазами. Со своей стороны вы можете поучаствовать в составлении краткосрочного прогноза и наблюдениях за изменениями в атмосфере, если конструкция вашего барометра предполагает наличие не одной, а двух стрелок. Дополнительную стрелку вы можете поворачивать по тому же принципу, по которому устанавливаете механический будильник. Если сопоставите ее со второй стрелкой, то через время сможете заметить, произошли ли изменения относительно этого положения – то есть, изменилось ли давление, и, если да, то в какую сторону.
   
3. Электронный барометр еще более прост в использовании, чем классический анероид. Чаще всего его называют метеостанцией за возможность совмещения сразу нескольких функций и достаточно подробного слежения за погодными изменениями и прогнозами. Единственная сложность, которая может возникнуть у вас при считывании показаний, это путаница среди множества цифр и значков, выводимых на дисплей цифрового барометра. Действительно, в погоне за внешней эффектностью и дизайнерскими изысками многие производители электроники забывают о том, что любое устройство должно быть в первую очередь удобным на практике. В этом и заключается главная задача эргономики корпуса и экрана барометра, а вовсе не в его футуристичном и поражающем воображение дизайне.
   Электронный барометр обычно имеет корпус и гибкий датчик, предназначенный для размещения за окном. Чувствительно окончание датчика фиксирует любые изменения влажности, давления, силы и направления ветра на улице, а экран на корпусе тут же (или с минимальной временной задержкой) демонстрирует вам информацию об этом. Даже в самых простых цифровых моделях барометров можно увидеть текущее время, температуру воздуха (на улице и/или в помещении), влажность воздуха и, конечно, атмосферное давление. Последнее традиционно передано в условных «миллиметрах ртутного столба». И хотя никакого ртутного столба внутри барометра нет, но эти единицы измерения считаются общепринятыми, когда речь идет об измерении давления. Скорее всего, ваш электронный барометр не ограничивается цифровыми показателями и заодно разнообразит данные картинками-иконками, изображающими солнышко, тучки или дождик.
   

И напоследок осталось решить, какой же тип барометра выбрать для личного использования. Никаких жестких рекомендаций здесь быть не может, а вы вольны ориентироваться на собственный вкус, модные тенденции, стиль интерьера или просто сложившиеся обстоятельства. Главное, чтобы вам было удобно пользоваться им, а информация об атмосферном давлении и других погодных параметрах была наглядной, понятной и удобной для восприятия. Ведь первоочередная функция барометра заключается именно в этом: своевременно и максимально точно оповещать вас о состоянии окружающей среды. Ориентируясь на нее, вы сможете спланировать свой день наперед, что особенно важно для представителей подвижных профессий, увлеченных охотников, рыболовов и туристов. Для них барометр просто незаменим, а потому станет отличным подарком на любой праздник или просто без повода, как знак уважения к их деятельности.

Барометр – это измерительный прибор, который предназначается для определения давления атмосферного воздуха. Помимо метеорологического применения, барометр используется для экологического контроля (например, для аттестации рабочих мест) или в авиации (для определения высоты полета над уровнем моря).

Рисунок 1. Барометр-анероид

Впервые, барометр был изобретён и описан в сочинении «Opera geometrica» в 1644 году ученым из Флоренции (Италия) Эванджелиста Торричелли. Это был жидкостный ртутный барометр, давление по которому измерялось по высоте ртутного (жидкостного) столба в трубке, запаянной сверху, а нижним концом помещенной в сосуд с ртутью (жидкостью). В день, когда Торричели проводил опыт со своим ртутным барометром, выдалась тихая солнечная погода, а столбик ртути остановился на отметке 760 мм. С тех пор, давление в 760 мм ртутного столба является нормальным. Ртутные и жидкостные барометры являются наиболее точными и до сих пор используются на метеорологических станциях. Их недостатком является хрупкость, небезопасность и большие размеры.

В 1844 г. французский инженер Люсьен Види, используя исследования немецкого математика и физика XVII в. Готфрида Вильгельма Лейбница, сконструировал принципиально новый, безжидкостный барометр, который был назван барометром-анероидом(от греч. "анерос" – не содержащий влаги). Барометры, построенные на основе барометра Л. Види, на данный момент, являются самими распространенными.

Вообще, барометры, в зависимости от принципа действия могут быть ртутными, жидкостными, анероидными или электронными.

- Жидкостный барометр – прибор, в котором используется принцип уравновешивания веса столба жидкости давлением атмосферы.

- Ртутный барометр – атмосферное давление, в котором, можно замерить по высоте ртутного столба на прикрепленной рядом шкале.

– прибор, принцип действия которого основан на изменении размеров металлической коробки наполненной разреженным воздухом, под действием атмосферного давления. Такие барометры надежны и имеют небольшие размеры.

- Электронный барометр – данный вид барометров работает на принципе преобразования линейных размеров традиционной анероидной барокоробки в электрический сигнал и дальнейшей обработки этого сигнала микропроцессором. Если же, вместо анероидной коробки используется тензопреобразователь, то измеряемое давление воспринимается этим чувствительным элементом, преобразуется через его деформацию, в изменение электрического сопротивления тензорезисторов тензометрического преобразователя.

Однако, поскольку тема данной статьи «Барометр-Анероид», вернемся к данному виду приборов для измерения давления и рассмотрим их более подробно.

Итак, – это прибор, который предназначается для измерения атмосферного давления механическим способом. Конструктивно анероид состоит из круглой металлической (никель-серебряной или из закаленной стали) коробки с гофрированными (ребристыми) основаниями, в которой, путем откачивания воздуха, создано сильное разрежение, возвратной пружины, передаточного механизма и стрелки указателя. Под действием атмосферного давления: его повышения или понижения, коробка, соответственно, либо сжимается, либо разгибается. При этом, при сжатии сильфонной коробки верхняя прогибающаяся поверхность начинает тянуть прикрепленную к ней пружину вниз, а при понижении атмосферного давления, верхняя часть, наоборот, выгибается и толкает пружину вверх. К возвратной пружине, при помощи передаточного механизма, прикреплена стрелка указателя, которая двигается по шкале, проградуированной в соответствии с показаниями ртутного барометра (Рисунок 2). Стоит отметить, что обычно, на практике, применяется несколько (до 10 шт.) последовательно соединенных тонкостенных гофрированных коробок с разряжением, что увеличивает амплитуду хождения стрелки по шкале.

Рисунок 2. Устройство Барометра-анероида.

Барометры-анероиды, благодаря малым размерам и отсутствию жидкости в конструкции, наиболее удобны и портативны; они широко применяются на практике.

К сожалению, барометры подвержены влиянию температуры окружающей среды и изменению упругости пружин с течением времени. Поэтому, современные барометры-анероиды оборудованы дугообразным термометром, или, так называемым компенсатором, который предназначается для внесения поправки показаний прибора на температуру.

Вообще, для получения истинного значения атмосферного давления, показания барометра-анероида нуждаются в различных поправках, определяемых сравнением с ртутным барометром. Выделяют три поправки к анероидам :

Поправка на шкалу - данная поправка зависит от того, насколько неравномерно барометр-анероид реагирует на изменение давления на различных участках шкалы,

Поправка на температуру - обуславливается зависимостью между температурой и упругостью анероидных гофрированной коробки и пружины,

Поправка добавочная - обуславливается изменением, по прошествии времени, упругости анероидных гофрированной коробки и пружины.

Корпус барометра-анероида, обычно, изготавливается из ценных пород дерева, таких как: орех, дуб, бук, вишня или красное дерево. Такие барометры уже не просто приборы измерения атмосферного давления, а предметы интерьера. Однако, для удешевления всей конструкции, и придания большей практичности, корпус анероида может быть изготовлен из пластика или металла.

Барометры-анероиды представлены моделями:

- БАММ-1 – барометр, который предназначается для измерения атмосферного давления в наземных условиях и в помещениях. Внесен в Госреестр Средств Измерений РФ, поэтому может быть использован для проведения аттестаций рабочих мест.

- М-67 – наиболее точный и неприхотливый барометр. Благодаря своим конструкционным особенностям способен работать при температурах от -10 до +50 о С (рисунок 3).

- М-110 – барометр промышленного применения, внесенный в Госреестр средств измерения.

- ББ-0,5М – бытовой барометр настенного размещения. Прекрасно подходит для ориентировочных измерений за атмосферным давлением.

- БР-52 – школьный барометр-анероид, применяемый в качестве учебного пособия и для проведения опытов.

Рисунок 3. Барометр модели М67.

Для проведения более точных или более длительных измерений, а также для поверки смежных приборов на метеостанциях, метеопостах и лабораториях используются другие приборы. Они могут быть как цифровыми, так и механическими. Например, барометр БОП-1М являясь образцовым переносным барометром, как эталонное средство измерения, предназначается для поверки барометров различных конструкций и приборов общепромышленного назначения, измеряющих атмосферное давление.

БРС-1М – барометр рабочий сетевой, предназначается для точного определения абсолютного давления воздуха, имеет цифровой интерфейс RS232 для подключения к компьютеру.

Метеорологический барограф М-22А – прибор, который предназначается для определения и графической регистрации величин атмосферного давления как внутри, так и снаружи помещения, за определенный промежуток времени (Рисунок 4.).

Рисунок 4. Барограф М-22А

Автоматизированный цифровой барометр МД-13 используется на метеостанциях для долговременного (до 1 месяца) измерения атмосферного давления с возможностью передачи результатов измерения на компьютер.

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:

1. Рекомендуется узнать точный показатель атмосферного давления .
2. Затем используют регулировочный винт, расположенный сзади прибора.
3. Отверткой устанавливают основную стрелку на величину атмосферного давления. Иногда регулировочный винт не позволяет отрегулировать стрелку. В этом случае осторожно двигают шкалу .
4. 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 :

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.

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.