Многие слышали про это устройство, но не каждый в курсе, как именно пользоваться барометром, знаком с его устройством, а уж тем более знает как нарисовать барометр. Попробуем подробнее узнать об использовании и особенностях данного прибора.
Содержание
Виды и типы барометров, их строение и принцип работы
Что такое барометр. Это прибор, который измеряет атмосферное давление. Можно выделить четыре основных вида барометров:
- жидкостные;
- ртутные;
- барометр-анероид;
- электронные.
Жидкостные (ртутные)
Ртутный барометр состоит из двух сосудов, которые сообщаются между собой. Одна из двух трубок, которая имеет в длину около метра, сверху запаяна, воздух оттуда откачан. Вторая часть соединена с атмосферой. При повышении давления высота ртутного столба в запаянной трубке увеличивается. Когда оно падает, то происходит снижение уровня. Рядом с запаянной трубкой установлена шкала, которая проградуирована в единицах измерения давления. Ртутные барометры используются на метеорологических станциях, потому что они позволяют получить высокую точность. В быту такие приборы нельзя использовать из-за присутствия ртути, которая относится к ядовитым веществам. Безопасность использования является важным условием.
Жидкостный барометр имеет такой же принцип работы. В настоящее время они практически вышли из употребления. Чаще всего применялись глицериновые барометры. За счет окраски глицерина в красный или синий цвет удавалось достичь декоративного эффекта. К сожалению, приборы этого типа имели большую погрешность измерения. Поведение жидких веществ существенно зависит от окружающей температуры.
Чашечный барометр
Чашечным называется прибор, в котором в качестве сообщающихся сосудов используются чашка и запаянная трубка. В этом случае давление измеряется по высоте уровня жидкости в трубке.
Сифонный барометр
Сифонный барометр состоит из трубки, которая напоминает букву U. Такое устройство напоминает перевернутый сифон, поэтому прибор получил такое название. Более высокий из двух концов трубки запаян, а второй сообщается с атмосферой. При измерении давления определяется разность уровней жидкости в концах изогнутой трубки.
Механические (безжидкостные)
В настоящее время наибольшее использование получили механические барометры, устроенные по-другому. Одним из достоинств таких приборов является компактность. Также они отличаются безопасностью использования. Внешне такие барометры напоминают часы. Они могут быть круглой или прямоугольной формы. Они делятся на переносные и настольные. Внутренняя часть представляет пустую емкость, из которой откачан воздух. Она герметично запаяна. Основу емкости составляют мембраны, которые меняют форму при колебаниях внешнего давления. При снижении они прогибаются, а рост давления приводит к раздуванию мембран. Эти изменения фиксируются измерительным устройством, которое соединено со стрелкой. Деформация поверхности мембраны усиливается почти в 100 раз. Таким образом удается получить большую точность измерения.
Классический барометр-анероид
В центральной части барометра-анероида находится коробка с тонкими металлическими стенками. При изменении внешнего давления стенки коробки сжимаются или разбухают. В зависимости от изменения положения стенок специальный маленький рычаг поворачивает стрелку в нужную сторону. Если коробка сжимается, то стрелка показывает увеличение. Если коробка разбухает, то стрелка показывает уменьшение внешнего давления. Такие анероидные барометры используются в качестве домашних приборов.
Электронный цифровой барометр
С развитием электроники широкое распространение получили электронные модели. Они отличаются тем, что изменения объема вакуумной коробки измеряются точными электронными датчиками. В таких приборах предусмотрен микропроцессор. Измеряемое давление демонстрируется на жидкокристаллическом экране. Электронные барометры часто одновременно измеряют температуру, могут показывать время и применяются вместо компаса.
Как пользоваться барометром
Перед началом работы важно понять, как пользоваться барометром и правильно интерпретировать его показания. С помощью барометра нельзя уверенно прогнозировать дождь или похолодание. Метеорологи при предсказании погоды используют разнообразную информацию.
Барометр позволяет отслеживать тенденцию. Можно попытаться предсказать изменение погоды. Возрастание давления скорее всего приведет к повышению температуры в летнее время и понижению температуры в зимние месяцы. Снижение сигнализирует о приближении осадков. Также важно следить за скоростью перемены давления. Стремительное понижение показаний прибора может сопровождаться резким ухудшением погоды.
Самочувствие некоторых людей связано с атмосферным давлением. Таким людям важно знать, как пользоваться барометром дома. В обычной ситуации достаточно отслеживать изменения его величины утром и вечером.
Как настроить барометр механический
Следует произвести регулировку барометра, чтобы точно измерить давление. Для этого надо дождаться информацию о погоде, которую регулярно сообщают по радио, телевидению и в интернете. Далее следует правильно выставить высоту, соответствующую данной местности, по отношению к морскому уровню. Для настройки барометра на задней панели располагается винт для регулировки. Далее на устройстве выставляют давление, озвученное в прогнозе погоды. К каждому прибору прилагается инструкция, где детально описано как настроить барометр. Там же приведено описание прибора.
Также не помешает знать как проверить барометр. Легче всего это сделать, сравнив показание прибора с официальными данными, которые регулярно сообщаются в прогнозах погоды.
Как строятся графики
Для обработки измерений давления используются графики. По одной оси графика откладывается время, а по другой – атмосферное давление. На него через равномерные промежутки времени наносятся показания барометра. С помощью подключения компьютера можно строить графики изменения давления в различном масштабе. На основании графиков можно прогнозировать изменение погоды в ближайшее время. Полезно изучать графики прошлых лет из них можно устанавливать закономерности изменения погоды в определенные временные периоды.
Использование барометра-высотомера для определения высоты
Такие барометры измеряют высоту по величине внешнего давления. Устройство часто используют альпинисты. Преимуществом такого инструмента является выполнение сразу двух функций. Кроме определения высоты он позволяет измерять давление.
Человек, решивший покорить горы, должен хорошо понимать воздействие на работу организма высоты. С увеличением высоты давление снижается, а, следовательно, уменьшается количество кислорода. На высоте свыше 3000 метров работоспособность начинает заметно снижаться, а на высоте свыше 5000 метров можно потерять сознание.
При использовании барометра в качестве высотомера его необходимо по возможности подстраивать в точках маршрута с известной высотой, потому что атмосферное давление постоянно изменяется. За счет своевременной корректировки можно достичь высокой точности.
Высотомер обычно имеет шкалу, отображающую давление. Для альпинистов очень важно заранее знать о возможном ухудшении погоды. Поэтому в случае значительного понижения давления целесообразно отложить на некоторое время восхождение.
Предсказание погоды с помощью барометра
С помощью барометра можно отслеживать внешнее давление и прогнозировать изменение погоды. Уменьшение давления предвещает установление плохой погоды. Длительное снижение скорее всего приведет к усилению ветра и осадкам. При быстром падении можно ждать шторма.
При неизменных показаниях барометра или медленном росте следует рассчитывать на ясную погоду с отсутствием осадков. Постепенный медленный рост давления приводит к установлению жаркой погоды летом и морозной погоды зимой.
Модели
Большой популярностью пользуются следующие модели барометров.
УТЕС БТКСН-8
Барометр-анероид УТЕС БТКСН-8 позволяет проводить измерение давления в мм рт. ст. и гектопаскалях. Прибор позволяет также измерять температуру воздуха в помещении. Корпус изготовлен из березы. Прибор не боится высокой влажности, потому что металлические детали сделаны из латуни, что исключает возникновение коррозии.
Бриг БМ91121
Барометр-анероид Бриг БМ91121 позволяет измерять механическим способом атмосферное давление. Корпус сделан из бука и выглядит очень привлекательно. Внутренние механические детали изготовлены из латуни. Диаметр корпуса составляет 125 мм.
Eva solo 567766
Электронная метеостанция Eva Solo 567766 предназначена для определения внешнего давления, а также температуры. Можно установить прибор на стене или на столе. Он оборудован монохромным дисплеем, который показывает измерения.
Рыбацкие барометры
Для рыбалки важным качеством является компактность прибора. Такие барометры изготавливаются в виде часов для удобства эксплуатации. Эти устройства используют электронику. Барометр необходим каждому рыбаку, потому что колебания давления влияют на поведение рыбы. Если атмосферное давление растет, то рыба перемещается ближе к поверхности водоема для компенсации изменения. При понижении внешнего давления рыба уходит на большую глубину. Учитывая поведение рыб, рыбак может увеличить свой улов.
Барометр своими руками
Можно сделать барометр своими руками. Для этого достаточно иметь под рукой прозрачную бутылку, плотно закрытую пробкой, и стеклянную трубку большой длины. Бутылку надо наполнить на треть дистиллированной водой, потому что в обычной воде через некоторое время начнут размножаться микроорганизмы. Жидкость в бутылке можно подкрасить чернилами или другим красителем. В пробке делают отверстие, чтобы можно было вставить трубку. При этом нижний конец трубки должен находиться в воде, но не касаться дна. Края отверстия вокруг трубки залепляют пластилином, чтобы обеспечить герметичность.
Наблюдая за положением воды в трубе, можно делать выводы о давлении. Если вода будет подниматься, то это указывает на понижение. Уменьшение количества воды будет указывать на увеличение внешнего давления. На боковую поверхность бутылки можно наклеить бумагу с нарисованной шкалой. Для калибровки самодельного прибора используется настоящий барометр. Самодельный прибор будет работать, и им можно пользоваться.
Вопросы и ответы
Существует еще несколько вопросов касаемых устройства и работы барометров, которые возникают довольно часто.
Что такое водяной барометр Паскаля
Водяной барометр был впервые изготовлен в 1646 году известным французским физиком Блезом Паскалем. Так как плотность воды в 13,6 раз меньше плотности ртути, водяной барометр имел очень большие размеры, поэтому в настоящее время такие барометры не используются.
Как градуируют шкалу барометра-анероида
Барометр-анероид помещается в герметичную камеру, в которой можно повышать и понижать давление. Величина давления в камере контролируется по манометру, обладающему высокой точностью. На чистую шкалу барометра-анероида наносят полученные показания.
В чем измеряется атмосферное давление
Первые барометры работали с использованием ртути, поэтому давление долгое время измерялось в миллиметрах ртутного столба. Нормальное давление соответствует 760 мм рт. ст. В применяемой международной метрической системе СИ давление измеряется в паскалях. Между двумя единицами существует следующее соотношение: 1 мм рт.ст. = 133.3 Па. Нормальное давление атмосферы составляет 1013 паскалей.
Как работает барометр в смартфонах и часах
Современные смартфоны предоставляют возможность определять правильное внешнее давление. В мобильный телефон вмонтирована миниатюрная метеостанция. Она определяет давление в любой момент времени. Данная функция полезна для метеозависимых людей, самочувствие которых зависит от погоды.
Мобильные телефоны позволяют также быстро и точно узнать свое местоположение. Они определяют значения географической долготы и широты.
Чем отличается манометр от барометра
Прибор, измеряющий давление жидкости или газа с высокой точностью, называется манометром. Он указывает на избыточное давление рабочей среды. Манометр обладает гораздо большими функциональными возможностями. Этот прибор используется:
- для измерения давления в автомобильных шинах;
- для контроля за системой отопления;
- в нефтяных и газовых трубопроводах;
- в пневматических устройствах в промышленности.
Барометры используются только для измерения атмосферного давления. Манометры могут измерять давление рабочей среды больше и меньше атмосферного.
Можно сказать, что барометры составляют разновидности манометров, предназначенных для измерения атмосферного давления.
Как называется самозаписывающий барометр
На метеостанциях для записи колебаний внешнего давления используют барограф. Это обычный барометр с добавлением записывающего механизма. Он состоит из специально прокалиброванной бумаги и пишущего устройства в виде стрелки с чернилами, которая рисует на бумаге линию. Бумага передвигается с определенной скоростью и наматывается на барабан. Полученная на бумаге кривая линия называется барограммой. Таким образом осуществляется непрерывный контроль за изменением атмосферным давлением. Можно просмотреть все показания в удобное время и отметить резкие изменения давления.
Что такое нестандартный (Гарвардский) барометр
Сразу стоит отметить, что это не прибор для измерения давления. Гарвардским барометром называют совокупность описания различных закономерностей, выявленных за месяцы наблюдения. Экономические показатели отображают на графике в виде нескольких кривых в общем временном масштабе. Одна кривая отображает поведение фондовых индексов, вторая кривая показывает изменение цен на полезные ископаемые, а третья отслеживает изменение инфляции во времени. Обрабатывая и экстраполируя имеющуюся информацию можно лучше разобраться в ситуации и сделать экономические прогнозы.
Такой метод прогнозирования экономической погоды впервые стали применять в Гарварде, что и послужило причиной такого названия.
