Барометр-Анероид. Характеристики. Виды. Барометр - полезный и красивый подарок Как устроен барометр для измерения атмосферного давления

Барометр – это устройство для измерения атмосферного давления. С его помощью можно предсказать погоду. Прибор может снимать данные атмосферного давления находясь в помещении или на открытой местности. Также подобные устройства используются в авиации для определения высоты полета над уровнем моря. Нормой считается атмосферное давление на уровне 760 мм ртутного столба при температуре +15 градусов.

Разновидности барометров

Существует несколько разновидностей барометров:

• Ртутные.
• Жидкостные.
• Механические.
• Электронные.

Ртутные

Ртутный барометр был изобретен самым первым. Его создателем является итальянский физик Эванджелисто Торричелли, который в 1844 году разместил в тарелке со ртутью вертикально установленную пробирку заливной горловиной вниз. Им было замечено, что уровень ртути в колбе менялся в зависимости от погодных условий. Ученый сопоставил данные и пришел к выводу, что на этот показатель влияет давление воздуха. Применяемая им конструкция являлась весьма точной, но была неудобной. Кроме этого, ртуть вредна для здоровья, поэтому ее применение в столь большом количестве, для заполнения тарелки, и нахождение на открытом воздухе является небезопасным. Ртутные барометры отличаются повышенной точностью, поэтому их более совершенные модификации встречаются до сих пор. Их применяют на метеорологических станциях для проведения контроля за погодой.

Жидкостные

Жидкостные барометры на данный момент практически не встречаются. Они отличаются большой погрешностью, поэтому судить о погоде основываясь на их данных довольно сложно. В подобных приборах измерение проводится за счет уравнивания столба жидкости. Проблема таких приборов в том, что заправляемые вещества ведут себя по-разному при изменении температуры, что сопровождается высокими погрешностями. Одним из самых известных модификаций жидкостных барометров являются глицериновые модели. В них применяется окрашенный глицерин, что дает привлекательный декоративный эффект.

Механические

Механические барометры самые популярные. Они гораздо компактнее, чем первые две категории. Кроме этого, механические приборы отличаются вполне достаточной точностью. Подобные устройства сложные в изготовлении и в отличие от ртутных, являются полностью безопасными. Внешний корпус такого оборудования напоминает классические круглые часы, но бывают и прямоугольные настольные модели. Внутри корпуса находится пустотелая емкость, сделанная из двух жестяных мембран. В емкости создан вакуум, а ее стенки надежно запаяны. Благодаря отсутствию воздуха, мембраны остро реагируют на изменение уровня атмосферного давления. При его увеличении они сжимаются, а при уменьшении наоборот раздуваются.

К емкости подсоединяется чувствительный механизм, который состоит из нескольких плеч. Его устройство позволяет снимать миниатюрные изменения объема коробки с вакуумом и создавать колебания стрелки со шкалой, на которую нанесены показатели давления. Чувствительный механизм остро реагирует на любые изменения объема емкости. Максимальные отклонения объема коробки в сжатом и раздутом состоянии редко превышает одного миллиметра. При этом устройство, которое передает эти движения на стрелку, увеличивает изменения в 90 раз, что обеспечивает высокую точность показания. Механические устройства бывают как компактными, которые можно носить в кармане, так и настольными.

Электронные

Электронные барометры – это высокоточные и компактные приборы. В их основе также используется вакуумная коробка, но снятие показаний обеспечивается благодаря чувствительным датчикам. Также в этой конструкции предусматривается микропроцессорный блок. Показания выводятся на жидкокристаллический дисплей. Одна из особенностей таких приборов заключается в том, что часто они комбинируют в себе несколько устройств одновременно. Они могут работать не только как барометр, но и как термометр, компас и часы. Зачастую электронные устройства делают во влагозащищенном корпусе, поэтому их покупают рыбаки и туристы. Как известно, клев рыбы во многом зависит от атмосферного давления. Они чувствительны к его резким перепадам. Благодаря барометру можно определить будет ли клев или рыбалку лучше перенести. Если давление резко падает, то рыба неохотно берет наживку.

Зачем нужен барометр

Барометр применяется для проведения точного измерения атмосферного давления. Оно выражается в физической единице – миллиметрах ртутного столба. На основе этих показаний можно судить о дальнейшем изменении погодных условий при сравнении с данными о давлении, полученными в предыдущий день или несколько часов. Дело в том, что показатель атмосферного давления напрямую влияет на погодные условия.

Если уровень в определенной местности снижается, то воздушные потоки прибывают с другой территории. Именно так создается ветер, который попутно приносит тяжелые дождевые тучи. Как следствие, благодаря применению барометра несложно предсказать осадки. В том случае, если давление начинает расти, то это говорит о том, что имеющиеся на данной местности воздушные потоки переместятся на другую территорию, где давление снижено. При этом они уберут тучи, поэтому будет наблюдаться солнечная погода. Таким образом, чем выше давление, тем более сухая погода ожидается.

Весьма распространенными являются приборы со специальной разметкой на шкале, указывающей на погодные условия, которые нужно ожидать при направлении стрелки на определенный показатель. При самом низком давлении может быть написано «шторм», или нарисована соответствующая картинка. Для самого высокого давления применяется термин «суш» или рисуется палящее солнце. При этом нужно учитывать, что показатели могут меняться в зависимости от температурных условиях. По этой причине такое обозначение является неточным, но дает приблизительное понимание, что ожидать от погоды.

Как пользоваться

Следует понимать, что барометр не является устройством, которое позволяет точно предсказать погодные условия и определить ожидаемую температуру или уровень осадков. Основываясь только на данных полученных из этого прибора нельзя определить, какие воздушные потоки прибудут из соседних территорий. Для предсказания погоды метеорологии применяют помимо данных из барометров множество другой информации, что и позволяет делать прогноз более точным.

Использование барометра дает возможность лишь предсказать направление, в котором будет меняться погода. Будет ли она идти на улучшение или ухудшение. Люди, чувствительные к изменению атмосферного давления, используют барометр, чтобы определить изменение своего самочувствия.

Если в зимнее время давление повышается, то нужно ожидать заморозка, а если снижается, то будет потепление и скорое выпадение осадков. Летом повышение давления говорит об ожидаемой жаре и засухе. Снижение сигнализирует о прохладе и скором дожде. Также по интенсивности изменения показаний атмосферного давления можно приблизительно судить о возможных изменениях погоды. Так, если давление снижается постепенно, то в течение дня подойдет циклон с ненастной погодой. Скорее всего, будут осадки и сильный ветер. При очень резком падении давления прибудет холодный фронт, который будет сопровождаться штормом и грозами. При этом время до его начала обычно составляет не более 2 часов. Если давление стабилизировалось и поддерживается на одном уровне, то можно ожидать снижение интенсивности ветра и остановку осадков.

Для того чтобы предсказывать изменение погоды необходимо периодически следить за уровнем давления, которое показывает барометр . Делать это нужно минимум дважды в день. Если погода меняется резко, то интенсивность измерения проводится с периодичностью раз в 2-4 часа.

Проведение настройки

С приходом электронных барометров надобность в поведении настройки отпала, но на рынке предлагается еще масса механических моделей, которые нужно периодически подстраивать. Пользователи по-прежнему предпочитают покупать механические барометры в связи с их более презентабельным видом и отсутствием необходимости в установке . Коллекционеры, которые собирают барометры, также предпочитают именно механические модели. Для того чтобы прибор показывал точные данные его нужно подстроить, на что требуется всего несколько минут.

Для начала нужно узнать о точном давлении, которое наблюдается на данной местности в момент проведения настройки. Это можно сделать, посетив сайт ближайшей метеостанции или просмотрев сводки, которые периодически озвучивают в телевизионном и радиоэфире. Имея реальные показатели об имеющемся атмосферном давлении, которое снято на высокоточном ртутном барометре, можно сравнить данные с теми, что получены на собственном механическом устройстве.

Если данные отличаются, следует перевернуть прибор, и найти на задней стенке регулировочный винт. С помощью отвертки нужно провести его вкручивание или выкручивание до тех пор, пока стрелка не займет тот показатель, который озвучила метеослужба. Если винта нет, то производитель предусматривает другую возможность настройки. Достаточно просто немного провернуть шкалу, подставив нужный показатель под стрелку.

Информацию об окружающем нас мире можно получать разными способами. Можно, к примеру, просто выглянуть в окно, чтобы узнать, какая сегодня на улице стоит погода и стоит ли брать с собой зонтик.


Можно посмотреть на термометр и определить, как нужно одеваться, выходя из дома. Но для того, чтобы выяснить, долго ли продержится хорошая погода, или в ближайшие часы возможен дождь, нам понадобится хороший барометр.

Что такое барометр?

Барометром называют прибор, измеряющий атмосферное давление. Над поверхностью Земли расположен слой атмосферы толщиной в несколько десятков километров. Смесь газов, составляющая , хотя и отличается небольшим весом, но в таких огромных количествах все же оказывает на земную поверхность определенное давление. Мы не замечаем его, так как наши организмы к нему хорошо приспособлены, однако величину атмосферного давления можно измерить.

Первые измерения давления атмосферы выполнялись с помощью очень простого измерительного прибора – тонкой стеклянной трубки, в которую была залита ртуть. Допустим, толщина трубки – 1 миллиметр, а длина – ровно 1000 миллиметров, или 1 метр.

Если опрокинуть трубку запаянным концом вертикально вверх, а открытым книзу, то часть ртути вытечет, а некоторое количество останется внутри. Ртуть будет вытекать, пока давление внутри трубки и снаружи не уравновесится.

Если измерить высоту столбика ртути в трубке, эту величину можно условно считать величиной давления атмосферы. Для нормальных погодных условий она составляет 760 миллиметров ртутного столба – это и есть показания ртутного барометра. В качестве жидкости, заполняющей трубку, можно использовать воду, спирт и т.д., но общепринятым является использование ртути.

Более удобным и точным в показаниях является так называемый барометр-анероид, или безводный барометр. Измерение давления в нем происходит с помощью запаянной коробки из тонкой жести, из которой откачана часть воздуха.

Под действием атмосферного давления стенки коробки прогибаются и растягивают или сжимают пружину, к другому краю которой прикреплена стрелка. Циферблат показывает, на какую величину изменилось давление атмосферы по сравнению с базовыми показателями.

Предсказание погоды с помощью барометра

Из школьных уроков естествознания мы помним, что давление воздуха не является постоянной величиной – оно меняется в зависимости от погодных и климатических условий. С изменениями давления в высоких и низких слоях атмосферы связаны .

Если стоит хорошая, теплая и безветренная погода, барометр показывает высокое давление. Но как только оно начинает снижаться, значит, на следующий день нас ждет похолодание или дождь.


Для того, чтобы предсказывать погоду, вовсе не обязательно располагать барометр на улице. Давление атмосферы в пределах вашего дома будет ровно таким же, как и на открытом пространстве. Немного влияет на показания прибора этажность дома, ведь на 12-м или 25-м этаже давление даже в хорошую погоду будет более низким, чем на нижних этажах того же дома.

Использование барометра для определения высоты

Поскольку с подъемом вверх давление атмосферного столба снижается, это свойство давно используется в авиационных приборах, определяющих высоту полета. Такие приборы называются альтиметрами.

Конечно, показания первых, еще несовершенных приборов существенно зависели от погодных условий, ведь плохая погода сопровождается падением давления, и значит, прибор будет показывать большую высоту, чем на самом деле, если не вносить корректировку в его показания. Современные альтиметры работают по другому принципу, не используя для измерения высоты давление атмосферы.

Как пользоваться барометром?

Как правило, бытовой барометр-анероид представляет собой стрелочный прибор с круглой или полукруглой шкалой, на которую нанесены деления. Измерение традиционно ведется в миллиметрах ртутного столба.

Если стрелка показывает 750-760 мм рт. ст., то впереди вас ожидает прекрасный погожий денек, который можно посвятить прогулке, поездке на природу, выезду на дачу и т.д. Если же давление упало ниже 750 мм рт. ст. и продолжает снижаться, это, скорее всего, означает приближение ненастной погоды, резкое похолодание и связанное с ним выпадение осадков.


Наблюдения атмосферного давления жизненно важны для людей, страдающих повышенным или пониженным давлением крови. В периоды резкого падения атмосферного давления такие люди, как правило, чувствуют ухудшение своего состояния.

Информация о перемене погоды важна для них, чтобы успеть вовремя принять лекарство и сохранить свою работоспособность, а в некоторых случаях и здоровье.

Что такое барометр? Этим техническим термином принято называть прибор для измерения атмосферного давления. Наибольшее распространение получили барометры двух типов. Ртутный барометр используется для измерения атмосферного давления преимущественно на

Он более громоздок, но дает и большую поэтому ученые и отдают предпочтение именно ему. Барометр этого типа был изобретен и построен итальянским ученым Эванджелиста Торричелли в 1644 году. Принцип его действия - уравновешивание столбика ртути со столбом атмосферного воздуха. Из-за большой высота столба очень невелика (когда говорят, что атмосферное давлении - 760 миллиметров ртутного столба, это значит, что с такой же силой давит атмосферный воздух в точке измерения).

Барометр-анероид - устройство более сложное. Хотя идея прибора была высказана почти одновременно с изобретением ртутного сделал в том же семнадцатом веке немецкий ученый Готфрид Лейбниц), но практическое воплощение задумка великого немца получила лишь спустя двести лет. В 1847 году талантливый французский инженер Люсьен Види создал первый в мире барометр-анероид. Каков же принцип его действия?

Барометр получил наименование «анероид», то есть безводный. Этим термином создатель хотел подчеркнуть, что в приборе не используется никакая жидкость, в отличие от ртутного барометра, где чувствительным элементом является
В анероиде чувствительным элементом является герметичная коробочка из гофрированного материала, которого при повышении или понижении атмосферного давления немного сжимается или расширяется. приводит в движение стрелку, которая на специально градуированной шкале указывает атмосферное давление в миллиметрах ртутного столба.

Казалось бы, ничего сложного, и барометр-анероид мог быть создан при уровне развития техники как времен Торричелли, так и до него. Почему же этого не произошло? Скорее всего, здесь сыграла роль совокупность нескольких факторов. Первый и главный - это отсутствие необходимости в таком приборе в то время. В самом деле, метеорология как наука только зарождалась, и зависимость небольших колебаний атмосферного давления и погоды только осознавалась учеными того времени. Кроме того, возможно, свою роль сыграло отсутствие подходящего материала для гофрированной коробочки (он должен иметь приемлемую упругость и не растягиваться в процессе длительной эксплуатации).

По мере развития науки и первое, и второе обстоятельства перестали препятствовать созданию анероида.

После изобретения Люьена Види барометр-анероид начал быстро распространяться по частным домам и квартирам. Возникла даже своеобразная мода: наличие этого прибора в доме подчеркивало социальный и интеллектуальный статус хозяина. Такой человек, говоря современным языком, считался «продвинутым».

По мере принятия международной метрической большинством стран градуировка шкалы анероида стала дополняться шкалой, где давление указывалось не только в миллиметрах ртутного столба (это не системная единица), но и в паскалях. Существует и градуировка шкалы анероида в барах. Бар - тоже несистемная единица, примерно равная одной атмосфере. Иногда измерять давление в барах удобней, чем в миллиметрах ртутного столба или в системных единицах.

Однако привычка измерять атмосферное давление в миллиметрах ртутного столба оказалась очень сильной. Даже сейчас в прогнозах погоды атмосферное давление указывается в этих несистемных единицах.

До середины XIX в. для измерения атмосферного давления применяли лишь жидкостные (главным образом, ртутные) барометры, изобретенные Э. Торричелли. В 1844 г. Л. Види сконструировал новый, безжидкостный барометр, получивший название барометр-анероид (от греческого слова «анерос» - безжидкостный).

Устройство барометра-анероида показано на рисунке 121. Его основной частью является круглая металлическая коробка 1 с волнистыми (гофрированными) основаниями. Путем откачивания воздуха внутри этой коробки создано сильное разрежение. При повышении атмосферного давления коробка сжимается, и ее верхняя (прогибающаяся) поверхность начинает тянуть прикрепленную к ней пружину 2 . При уменьшении давления пружина разгибается, и верхнее основание коробки приподнимается. К пружине с помощью передаточного механизма 3 прикреплена стрелка-указатель 4 . Эта стрелка перемещается по шкале 5 . Градуировку шкалы анероида осуществляют и выверяют по показаниям ртутного барометра. Барометры-анероиды менее надежны, чем ртутные, так как содержащиеся в них пружины и мембраны со временем изменяют свою упругость. Однако вследствие своей портативности и отсутствия жидкости они более удобны в обращении и потому широко используются на практике.

Барометры являются необходимыми приборами в метеорологических исследованиях, так как знание атмосферного давления важно для предсказания погоды на ближайшие дни.

Чувствительность анероидов настолько высока, что даже при поднятии барометра на 2-3 м стрелка-указатель прибора заметно перемещается. Это позволяет обнаружить постепенное изменение атмосферного давления даже при перемещении по лестнице дома или на эскалаторе в метро.

С увеличением высоты над землей давление воздуха уменьшается. Поднимаясь с барометром в аэростате, можно измерить давление атмосферы на разных высотах. При небольших подъемах в среднем на каждые 12 м подъема давление уменьшается на 1 мм рт. ст. На высоте 6 км давление воздуха примерно вдвое меньше, чем на поверхности Земли.

Знание зависимости атмосферного давления от высоты позволяет использовать барометры-анероиды в качестве высотомеров . Поскольку каждому значению атмосферного давления соответствует своя высота над уровнем моря, то шкалу этих приборов можно сразу проградуировать в метрах (или километрах).

Барометрические высотомеры, используемые в авиации, иначе называют альтиметрами . С их помощью летчики определяют высоту полета самолетов.

1. Какие два вида барометров вы знаете? 2. Как устроен барометр-анероид? 3. Как изменяется давление атмосферы при увеличении высоты над Землей? Почему? 4. Каким образом можно определить высоту полета самолета? Как называется служащий для этого прибор? 5. Почему воздушный шарик, наполненный водородом, при подъеме иад землей увеличивается в объеме?

Барометр измеряет атмосферное давление, с его помощью можно спрогнозировать погоду в течение ближайших 12-24 часов. В зависимости от вашего места проживания и делений на измерительном приборе, атмосферное давление может измеряться в миллиметрах ртутного столба или гектопаскалях. Чтобы определить, повышается атмосферное давление или падает, необходимо правильно откалибровать барометр. Прежде чем использовать новый барометр для точного измерения атмосферного давления, его сначала нужно настроить.

Шаги

Часть 1

Настройка барометра

Купите барометр. В продаже можно найти барометры трех типов. Если вы являетесь владельцем старого барометра, то это будет либо ртутный барометр, либо анероид. Анероид или электронный барометр куда чаще можно найти в магазинах. Перед покупкой барометра узнайте, для какой высоты он предназначен. Не все барометры годятся для работы на большой высоте, поэтому, если вы живете высоко над уровнем моря, приобретите тот, который вам подходит. Вот краткие описания барометров каждого типа:

Узнайте текущее атмосферное давление в вашем регионе. Если вы решили использовать анероид, первым делом нужно откалибровать его под ваше местожительство. Прослушайте местный прогноз погоды, чтобы узнать текущее атмосферное давление. Убедитесь, что показатели соответствуют именно вашей области. Даже несколько километров разницы могут повлиять на показания барометра.

Установите стрелку-указатель на своем барометре. Найдите небольшой регулировочный винт на задней панели барометра. Небольшой отверткой поверните регулировочный винт так, чтобы стрелка указывала на текущее атмосферное давление. Следите за шкалой и остановитесь, когда стрелка покажет правильные показания.

• Если вы используете ртутный барометр, вам придется преобразовать его показания.
• Цифровые барометры имеют датчики, которые автоматически настраиваются на определенную высоту.

1. Повесьте барометр там, где вам хочется. Без разницы, где будет висеть барометр – на внутренней стороне стены или на внешней. На показатель давления это никоим образом не повлияет. Не вешайте его рядом с местами, возле которых происходят частые изменения температуры, например, рядом с ванной или обогревателем.

   Время от времени проверяйте правильность работы вашего барометра. Если вы подозреваете, что барометр выдает неточные показания, его можно проверить довольно простым способом. Если барометр висит на стене, осторожно отклоните его нижний край так, чтобы угол между барометром и стеной составил примерно 45 градусов.

   Часть 2

   Использование барометра

   1. Отрегулируйте положение указателя под текущие показания. Поверните центральную ручку барометра так, чтобы стрелка находилась непосредственно над стрелкой-указателем (текущее атмосферное давление в вашей местности). В центре регулируемого указателя расположена зубчатая стрелка.

      • Регулируемый указатель служит основой для определения изменений в давлении.
      • Учтите, что этот указатель присутствует только на анероиде. Если у вас электронный барометр, можете просто проверить предыдущие показания.
      • Если у вас ртутный барометр, а вы находитесь над уровнем моря, то вам нужно скорректировать высоту.

   2. Скорректируйте палковидный барометр согласно высоты. Чтобы точно измерить атмосферное давление при помощи палкового барометра, нужно скорректировать показания согласно высоты над уровнем моря, используя переводную таблицу. Посмотрите на барометр и запишите, на какой отметке остановилась ртуть. Давление измеряется в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.).

      Проверьте показания через час. Именно изменения в атмосферном давлении позволяют предсказать погоду с помощью барометра. Проверяйте показания каждые несколько часов, чтобы узнать, меняется давление или нет.

      Записывайте изменения в давлении. Ведите журнал всех показаний, снятых с барометра. Начертите график изменения давления за день, чтобы вам было легче спрогнозировать погоду. Давление поднимается? Падает? Остается неизменным? Ответы на эти вопросы помогут вам с прогнозом погоды.