Jakie urządzenie fizyczne mierzy ciśnienie atmosferyczne za pomocą termometru. Przyrządy do pomiaru ciśnienia atmosferycznego
Jednym z najdokładniejszych przyrządów służących do pomiaru ciśnienia atmosferycznego na wszystkich stacjach meteorologicznych jest tzw. barometr kubkowy stacyjny. Jest to szklana rurka o długości około 80 cm i przekroju 1 cm2. Jego górny koniec jest uszczelniony, a dolny otwarty koniec jest opuszczony do kubka z rtęcią. Rurka jest wypełniona rtęcią; w niewypełnionej części tuby znajduje się przestrzeń pozbawiona powietrza (lub raczej skrajnie rozrzedzona).
Aby chronić rurę przed uszkodzeniami mechanicznymi, jest ona zamknięta w metalowej ramie. Schemat ideowy konstrukcji barometru kubkowego morskiego: po obu stronach wykonano dwie podłużne szczeliny, jedna naprzeciw drugiej, niezbędne do określenia wysokości słupa rtęci w rurce. Po lewej stronie przedniej szczeliny umieszczono skalę: w starych barometrach – w milimetrach, w nowych – w milibarach. Do odczytu ciśnienia na skali służy ruchomy pierścień z noniuszem. Noniusz przesuwa się wzdłuż szczeliny za pomocą śruby umieszczonej po prawej stronie oprawki. Przed zliczeniem dolne nacięcie noniusza doprowadza się do górnego punktu widocznego menisku rtęci, a następnie odczytuje się ciśnienie w dziesiątkach: całości liczy się wzdłuż dolnego nacięcia noniusza, a dziesiątki - według podziałek noniusza (od 0 do 9). Dziesiętne (mm lub mb) są oceniane na podstawie podziałki noniusza, która dokładnie pokrywa się z dowolną podziałką na skali. Aby umożliwić przedostanie się powietrza do kubka z rtęcią, wykonuje się w nim mały otwór, luźno zamknięty śrubowym korkiem.
Barometr kubkowy stacyjny montowany jest w pomieszczeniu stacji pogodowej w specjalnej szafce w pozycji pionowej.
Morski barometr rtęciowy, jak sama nazwa wskazuje, służy do pomiaru ciśnienia atmosferycznego na statkach morskich. W zasadzie zbudowany jest podobnie jak barometr kielichowy, różni się od niego mniejszym rozmiarem i węższą rurką barometryczną z przedłużkami na końcach. Zwężenie środkowej części rurki do grubości kapilary ma na celu zmniejszenie drgań rtęci w rurze podczas kołysania statku i zabezpieczenie przed przedostawaniem się pęcherzyków powietrza do rtęci. Kubek z rtęcią jest węższy niż w barometrze stacyjnym. Eliminuje to również w znaczący sposób wpływ przechyłu statku na stan i odczyty barometru.
Barometr morski jest zawieszony w pomieszczeniu na statku za pomocą przegubu Cardana.
Barometr aneroidowy, lub po prostu aneroid, to prosty i łatwy w użyciu przyrząd szeroko stosowany do pomiaru ciśnienia atmosferycznego na statkach.
Zasada działania aneroidu opiera się na pomiarze stopnia odkształcenia ścianek wydrążonej płaskiej metalowej skrzynki ciśnieniowej pod wpływem ciśnienia atmosferycznego.
Skrzynka aneroidowa będąca częścią czujnikową urządzenia, reaguje bardzo czule na zmiany ciśnienia atmosferycznego. Czułość skrzynki ciśnieniowej osiągana jest dzięki temu, że znajdujące się w niej powietrze jest bardzo mocno odprowadzane. Gdy ciśnienie wzrasta, pudełko kurczy się, a gdy ciśnienie maleje, rozszerza się. Aby uniknąć całkowitego odkształcenia skrzynki, możliwego pod wpływem ciśnienia atmosferycznego, przymocowana jest do niej sprężyna w kształcie łuku, która rozciągając skrzynkę, równoważy działające na nią ciśnienie atmosferyczne.
Ściśnięcie i napięcie pudełka przenoszone jest na wskazówkę barometru poprzez system prętów i dźwigni. Skala aneroidów jest wyskalowana w milimetrach lub milimetrach słupa rtęci. Aneroid kalibruje się pod warunkiem, że temperatura skrzynki ciśnieniowej przy wszystkich wartościach ciśnienia wynosi 0°. Dlatego też, aby wyznaczyć poprawkę na odczyt aneroidu, który zależy od temperatury, przy odczycie ciśnienia każdorazowo określana jest temperatura samego urządzenia. Tę ostatnią określa termometr zamontowany w łukowatej szczelinie na przedniej powierzchni aneroidu.
Mechanizm aneroidowy zamknięty jest w okrągłej obudowie metalowej lub plastikowej, przeszklonej od przodu. Urządzenie zawsze przechowywane jest w specjalnej walizce z otwieraną pokrywą.
Barometr aneroidowy w porównaniu do barometru rtęciowego jest mniej dokładnym instrumentem, ale jest prawie niewrażliwy na kołysanie statku. Dzięki temu użytkowanie i przechowywanie w warunkach okrętowych jest wygodniejsze. Główną wadą aneroidów jest stopniowy spadek ich czułości i dokładności wskazań na skutek postępującego z biegiem czasu odkształcenia szczątkowego skrzynki aneroidu i sprężyny. Aby wyeliminować te niedociągnięcia, aneroidy należy okresowo sprawdzać w specjalnych instytucjach Służby Hydrometeorologicznej - w biurze weryfikacji. Aneroidy należy sprawdzać co sześć miesięcy.
Barograf przeznaczony jest do ciągłego rejestrowania zmian ciśnienia atmosferycznego. Jego budowa jest podobna do termografu. Składa się również z dwóch głównych części: odbierania i pisania. Kilka (5-10) skrzynek aneronowych połączonych ze sobą metalowymi uszczelkami służy jako odbiornik ciśnienia. Aby uniknąć całkowitego odkształcenia skrzynek, jakie jest możliwe pod wpływem ciśnienia atmosferycznego, wewnątrz każdej z nich wbudowana jest sprężyna typu sprężystego.
Częściowe całkowite odkształcenie w postaci małych przemieszczeń pionowych całego szeregu skrzynek ciśnieniowych, powstałych pod wpływem zmieniającego się ciśnienia atmosferycznego, przekazywane jest poprzez system dźwigni na strzałkę, na końcu której zamontowane jest pióro.
Ciśnienie rejestrowane jest w postaci krzywej na bębnie, który obraca się powoli za pomocą mechanizmu zegarowego. Na bęben nakładana jest taśma papierowa, oznaczona liniami poziomymi (nacisk w mb) i łukami pionowymi (czas w godzinach i minutach).
W zależności od czasu pełnego obrotu bębna baroryfy dzielą się na „dzienne” i „tygodniowe”.
Za pomocą barografu można w dowolnym momencie określić nie tylko konkretną wartość ciśnienia atmosferycznego, ale także wielkość i charakter jego zmian w dowolnym przedziale czasu.
Ponieważ zmiana ciśnienia atmosferycznego jest bardzo ściśle powiązana z obecną i nadchodzącą pogodą, aby ją przewidzieć w warunkach żeglarskich, ważna jest znajomość nie tyle wartości bezwzględnej ciśnienia, ile wielkości i charakteru jego zmian w ciągu ostatnich kilku godzin .
Barograf na statku instaluje się w zamkniętym pomieszczeniu za pomocą prętów sprężynowych lub mocuje do specjalnej półki lub stołu.
Uwaga! Administracja witryny nie ponosi odpowiedzialności za treść zmian metodologicznych, a także za zgodność rozwoju z federalnym stanowym standardem edukacyjnym.
- Uczestnik: Wiertuszkin Iwan Aleksandrowicz
- Kierownik: Elena Anatolyevna Vinogradova
Wstęp
Dziś za oknem pada deszcz. Po opadach deszczu spadła temperatura powietrza, wzrosła wilgotność i spadło ciśnienie atmosferyczne. Ciśnienie atmosferyczne jest jednym z głównych czynników determinujących stan pogody i klimatu, dlatego w prognozowaniu pogody niezbędna jest znajomość ciśnienia atmosferycznego. Możliwość pomiaru ciśnienia atmosferycznego ma ogromne znaczenie praktyczne. Można to zmierzyć za pomocą specjalnych urządzeń barometrycznych. W barometrach cieczowych wraz ze zmianą pogody słup cieczy zmniejsza się lub zwiększa.
Wiedza o ciśnieniu atmosferycznym jest niezbędna w medycynie, procesach technologicznych, życiu człowieka i wszystkich organizmach żywych. Istnieje bezpośredni związek pomiędzy zmianami ciśnienia atmosferycznego i zmianami pogody. Wzrost lub spadek ciśnienia atmosferycznego może być oznaką zmian pogodowych i wpływać na samopoczucie człowieka.
Opis trzech powiązanych ze sobą zjawisk fizycznych z życia codziennego:
- Zależność pogody od ciśnienia atmosferycznego.
- Zjawiska leżące u podstaw działania przyrządów do pomiaru ciśnienia atmosferycznego.
Znaczenie pracy
Trafność wybranego tematu polega na tym, że ludzie przez cały czas, dzięki obserwacjom zachowań zwierząt, mogli przewidzieć zmiany pogody, klęski żywiołowe i uniknąć ofiar w ludziach.
Wpływ ciśnienia atmosferycznego na nasz organizm jest nieunikniony; nagłe zmiany ciśnienia atmosferycznego wpływają na samopoczucie człowieka, a szczególnie cierpią osoby uzależnione od pogody. Oczywiście nie jesteśmy w stanie zmniejszyć wpływu ciśnienia atmosferycznego na zdrowie człowieka, ale możemy pomóc własnemu organizmowi. Umiejętność pomiaru ciśnienia atmosferycznego, znajomość znaków ludowych i posługiwanie się domowymi przyrządami może pomóc w prawidłowej organizacji dnia, rozłożeniu czasu pomiędzy pracę i odpoczynek.
Cel pracy: dowiedz się, jaką rolę odgrywa ciśnienie atmosferyczne w codziennym życiu człowieka.
Zadania:
- Przestudiuj historię pomiaru ciśnienia atmosferycznego.
- Ustal, czy istnieje związek pomiędzy pogodą a ciśnieniem atmosferycznym.
- Zbadaj rodzaje przyrządów przeznaczonych do pomiaru ciśnienia atmosferycznego, wykonanych przez człowieka.
- Badanie zjawisk fizycznych leżących u podstaw działania przyrządów do pomiaru ciśnienia atmosferycznego.
- Zależność ciśnienia cieczy od wysokości słupa cieczy w barometrach cieczowych.
Metody badawcze
- Analiza literatury.
- Podsumowanie otrzymanych informacji.
- Obserwacje.
Kierunek studiów: Ciśnienie atmosferyczne
Hipoteza: Ciśnienie atmosferyczne jest ważne dla ludzi .
Znaczenie dzieła: materiał tej pracy można wykorzystać na lekcjach i zajęciach pozalekcyjnych, w życiu moich kolegów z klasy, uczniów naszej szkoły i wszystkich miłośników badań przyrodniczych.
Plan pracy
I. Część teoretyczna (zbieranie informacji):
- Przegląd i analiza literatury.
- Zasoby internetowe.
II. Część praktyczna:
- obserwacje;
- zbieranie informacji o pogodzie.
III. Część końcowa:
- Wnioski.
- Prezentacja pracy.
Historia pomiaru ciśnienia atmosferycznego
Żyjemy na dnie ogromnego oceanu powietrza zwanego atmosferą. Wszelkie zmiany zachodzące w atmosferze z pewnością mają wpływ na człowieka, na jego zdrowie, styl życia, ponieważ... człowiek jest integralną częścią przyrody. Każdy z czynników kształtujących pogodę: ciśnienie atmosferyczne, temperatura, wilgotność, zawartość ozonu i tlenu w powietrzu, radioaktywność, burze magnetyczne itp. ma bezpośredni lub pośredni wpływ na dobrostan i zdrowie człowieka. Skupmy się na ciśnieniu atmosferycznym.
Ciśnienie atmosferyczne- jest to ciśnienie atmosfery na wszystkie znajdujące się w niej obiekty i powierzchnię Ziemi.
W 1640 roku wielki książę Toskanii podjął decyzję o wybudowaniu fontanny na tarasie swojego pałacu i nakazał dostarczanie wody z pobliskiego jeziora za pomocą pompy ssącej. Zaproszeni florenccy rzemieślnicy stwierdzili, że jest to niemożliwe, gdyż wodę trzeba zasysać na wysokość ponad 32 stóp (ponad 10 metrów). Nie potrafili wyjaśnić, dlaczego woda nie wchłania się na taką wysokość. Książę poprosił wielkiego włoskiego naukowca Galileo Galilei, aby to rozpracował. Choć naukowiec był już stary i chory i nie mógł zajmować się eksperymentami, to jednak zasugerował, że rozwiązanie problemu leży w określeniu ciężaru powietrza i jego ciśnienia na powierzchnię jeziora. Zadanie rozwiązania tej kwestii podjęła się uczennica Galileusza, Evangelista Torricelli. Aby sprawdzić hipotezę swojego nauczyciela, przeprowadził swój słynny eksperyment. Szklaną rurkę o długości 1 m, zapieczętowaną z jednego końca, całkowicie wypełniono rtęcią i szczelnie zamykając otwarty koniec rurki, obróciliśmy ją tym końcem w naczynie z rtęcią. Część rtęci wylała się z rurki, część pozostała. Nad rtęcią utworzyła się pozbawiona powietrza przestrzeń. Atmosfera naciska na rtęć w kubku, rtęć w rurze również naciska na rtęć w kubku, ponieważ została ustalona równowaga, ciśnienia te są równe. Obliczenie ciśnienia rtęci w rurze oznacza obliczenie ciśnienia atmosfery. Jeśli ciśnienie atmosferyczne wzrasta lub maleje, słup rtęci w rurze odpowiednio wzrasta lub maleje. Tak pojawiła się jednostka miary ciśnienia atmosferycznego - mm. rt. Sztuka. – milimetr słupa rtęci. Obserwując poziom rtęci w rurce, Torricelli zauważył, że poziom ten się zmienia, co oznacza, że nie jest stały i zależy od zmian pogody. Jeśli ciśnienie wzrośnie, pogoda będzie dobra: zimno zimą, gorąco latem. Jeśli ciśnienie gwałtownie spadnie, oznacza to, że należy spodziewać się zmętnienia i nasycenia powietrza wilgocią. Rurka Torricellego z dołączoną linijką to pierwszy przyrząd do pomiaru ciśnienia atmosferycznego – barometr rtęciowy. (Aneks 1)
Barometry tworzyli także inni naukowcy: Robert Hooke, Robert Boyle, Emil Marriott. Barometry wody zaprojektowali francuski naukowiec Blaise Pascal i niemiecki burmistrz miasta Magdeburg Otto von Guericke. Wysokość takiego barometru wynosiła ponad 10 metrów.
Do pomiaru ciśnienia stosuje się różne jednostki: mm rtęci, atmosfery fizyczne, a w układzie SI – paskale.
Zależność pogody od ciśnienia atmosferycznego
W powieści Juliusza Verne’a „Piętnastoletni kapitan” zainteresował mnie opis, jak rozumieć odczyty barometru.
„Kapitan Gul, dobry meteorolog, nauczył go rozumieć odczyty barometru. Pokrótce opowiemy Ci jak korzystać z tego wspaniałego urządzenia.
- Kiedy po długim okresie dobrej pogody barometr zaczyna gwałtownie i stale spadać, jest to niezawodna oznaka deszczu. Jeśli jednak dobra pogoda utrzyma się bardzo długo, wówczas słup rtęci może spaść na dwa lub trzy dni i dopiero wtedy w atmosferze nastąpią zauważalne zmiany. W takich przypadkach im więcej czasu upłynie pomiędzy początkiem opadów rtęci a początkiem opadów, tym dłużej będzie się utrzymywać deszczowa pogoda.
- I odwrotnie, jeśli podczas długiego deszczu barometr zacznie powoli, ale stale podnosić się, można z całą pewnością przewidzieć nadejście dobrej pogody. Dobra pogoda utrzyma się im dłużej, im więcej czasu upłynie pomiędzy początkiem wzrostu rtęci a pierwszym pogodnym dniem.
- W obu przypadkach zmiana pogody, która następuje bezpośrednio po wzroście lub spadku słupa rtęci, utrzymuje się przez bardzo krótki czas.
- Jeśli barometr podnosi się powoli, ale nieprzerwanie przez dwa, trzy dni lub dłużej, oznacza to dobrą pogodę, nawet jeśli przez te wszystkie dni bez przerwy padał deszcz i odwrotnie. Jeśli jednak w deszczowe dni barometr podnosi się powoli i zaczyna spadać, gdy nadchodzi dobra pogoda, dobra pogoda nie potrwa długo i odwrotnie
- Wiosną i jesienią gwałtowny spadek barometru zwiastuje wietrzną pogodę. Latem, podczas ekstremalnych upałów, przepowiada burzę. Zimą, zwłaszcza po długotrwałych mrozach, gwałtowny spadek słupa rtęci oznacza nadchodzącą zmianę kierunku wiatru, której towarzyszą odwilż i deszcz. Wręcz przeciwnie, wzrost stężenia rtęci podczas długotrwałych mrozów zwiastuje opady śniegu.
- Częste wahania poziomu słupa rtęci, czasem rosnące, czasem opadające, w żadnym wypadku nie powinny być uważane za oznakę zbliżania się długiego okresu; okres suchej lub deszczowej pogody. Jedynie stopniowy i powolny spadek lub wzrost poziomu rtęci zwiastuje początek długiego okresu stabilnej pogody.
- Kiedy pod koniec jesieni, po długim okresie wiatru i deszczu, barometr zaczyna się podnosić, zwiastuje to północny wiatr w momencie nadejścia mrozu.
Oto ogólne wnioski, jakie można wyciągnąć z odczytów tego cennego urządzenia. Dick Sand był doskonałym sędzią przewidywań barometru i wielokrotnie przekonał się, jak trafne są one. Codziennie sprawdzał swój barometr, żeby nie dać się zaskoczyć zmianom pogody.
Prowadziłem obserwacje zmian pogody i ciśnienia atmosferycznego. I utwierdziłem się w przekonaniu, że ta zależność istnieje.
data |
Temperatura,°C |
Opad atmosferyczny, |
Ciśnienie atmosferyczne, mm Hg. |
Zachmurzenie |
Głównie pochmurno |
||||
Głównie pochmurno |
||||
Głównie pochmurno |
||||
Głównie pochmurno |
||||
Głównie pochmurno |
||||
Głównie pochmurno |
||||
Głównie pochmurno |
Przyrządy do pomiaru ciśnienia atmosferycznego
Do celów naukowych i codziennych musisz mieć możliwość pomiaru ciśnienia atmosferycznego. Są do tego specjalne urządzenia - barometry. Normalne ciśnienie atmosferyczne to ciśnienie na poziomie morza w temperaturze 15°C. Jest równa 760 mm Hg. Sztuka. Wiemy, że gdy wysokość zmienia się o 12 metrów, ciśnienie atmosferyczne zmienia się o 1 mmHg. Sztuka. Co więcej, wraz ze wzrostem wysokości ciśnienie atmosferyczne maleje, a wraz ze spadkiem wysokości wzrasta.
Nowoczesny barometr jest wykonany w wersji bezcieczowej. Nazywa się to barometrem aneroidowym. Barometry metalowe są mniej dokładne, ale nie są tak nieporęczne i delikatne.
- bardzo wrażliwe urządzenie. Przykładowo wchodząc na ostatnie piętro dziewięciopiętrowego budynku, na skutek różnic ciśnienia atmosferycznego na różnych wysokościach, zaobserwujemy spadek ciśnienia atmosferycznego o 2-3 mm Hg. Sztuka.
Barometr można wykorzystać do określenia wysokości lotu statku powietrznego. Ten barometr nazywany jest wysokościomierzem barometrycznym lub wysokościomierz. Idea eksperymentu Pascala stała się podstawą konstrukcji wysokościomierza. Określa wysokość nad poziomem morza na podstawie zmian ciśnienia atmosferycznego.
Obserwując pogodę w meteorologii, jeśli zachodzi potrzeba rejestrowania wahań ciśnienia atmosferycznego w określonym przedziale czasu, stosuje się rejestrator - barograf.
(Szkło burzowe) (szkło burzowe, holenderski. burza- „burza” i szkło- „szkło”) to barometr chemiczny lub krystaliczny składający się ze szklanej kolby lub ampułki wypełnionej roztworem alkoholu, w którym rozpuszczone są w określonych proporcjach kamfora, amoniak i azotan potasu.
Ten chemiczny barometr był aktywnie używany podczas jego podróży morskich przez angielskiego hydrografa i meteorologa, wiceadmirała Roberta Fitzroya, który szczegółowo opisał zachowanie barometru. Opis ten jest używany do dziś. Dlatego szkło burzowe nazywane jest także „barometrem Fitzroya”. W latach 1831–36 Fitzroy prowadził wyprawę oceanograficzną na HMS Beagle, w której brał udział Karol Darwin.
Barometr działa w następujący sposób. Kolba jest hermetycznie zamknięta, ale mimo to stale pojawiają się w niej narodziny i zanikanie kryształów. W zależności od nadchodzących zmian pogodowych w cieczy tworzą się kryształy o różnych kształtach. Stormglass jest tak czuły, że potrafi przewidzieć nagłe zmiany pogody z 10-minutowym wyprzedzeniem. Zasada działania nigdy nie doczekała się pełnego naukowego wyjaśnienia. Barometr lepiej sprawdza się, gdy jest umieszczony blisko okna, szczególnie w domach żelbetowych; prawdopodobnie w tym przypadku barometr nie jest tak osłonięty.
Baroskop– urządzenie do monitorowania zmian ciśnienia atmosferycznego. Możesz zrobić baroskop własnymi rękami. Do wykonania baroskopu wymagany jest następujący sprzęt: Szklany słoik o pojemności 0,5 litra.
- Kawałek filmu z balonu.
- Gumowy pierścień.
- Lekka strzała ze słomy.
- Drut do mocowania strzały.
- Skala pionowa.
- Korpus urządzenia.
Zależność ciśnienia cieczy od wysokości słupa cieczy w barometrach cieczowych
Kiedy ciśnienie atmosferyczne zmienia się w barometrach cieczy, zmienia się wysokość słupa cieczy (wody lub rtęci): gdy ciśnienie spada, maleje, gdy ciśnienie wzrasta, wzrasta. Oznacza to, że istnieje zależność wysokości słupa cieczy od ciśnienia atmosferycznego. Ale sama ciecz naciska na dno i ściany naczynia.
Francuski uczony B. Pascal w połowie XVII wieku empirycznie ustalił prawo zwane prawem Pascala:
Ciśnienie w cieczy lub gazie przenoszone jest równomiernie we wszystkich kierunkach i nie zależy od orientacji obszaru, na który działa.
Aby zilustrować prawo Pascala, rysunek przedstawia mały prostokątny pryzmat zanurzony w cieczy. Jeżeli przyjmiemy, że gęstość materiału pryzmatu jest równa gęstości cieczy, to pryzmat musi znajdować się w stanie obojętnej równowagi w cieczy. Oznacza to, że siły nacisku działające na krawędź pryzmatu muszą się równoważyć. Stanie się tak tylko wtedy, gdy ciśnienia, czyli siły działające na jednostkę powierzchni każdej ściany, będą takie same: P 1 = P 2 = P 3 = P.
Ciśnienie cieczy na dnie lub bokach naczynia zależy od wysokości słupa cieczy. Siła nacisku na dno cylindrycznego naczynia o wysokości H i obszar bazowy S równy ciężarowi słupa cieczy mg, Gdzie M = ρ ghS jest masą cieczy w naczyniu, ρ jest gęstością cieczy. Dlatego p = ρ ghS / S
To samo ciśnienie na głębokości H zgodnie z prawem Pascala ciecz oddziałuje również na boczne ścianki naczynia. Ciśnienie kolumny cieczy ρ gh zwany ciśnienie hydrostatyczne.
Wiele urządzeń, które spotykamy w życiu, wykorzystuje prawa ciśnienia cieczy i gazu: naczynia połączone, wodociągi, prasa hydrauliczna, śluzy, fontanny, studnia artezyjska itp.
Wniosek
Aby z większym prawdopodobieństwem przewidzieć możliwe zmiany pogody, mierzy się ciśnienie atmosferyczne. Istnieje bezpośredni związek pomiędzy zmianami ciśnienia i zmianami pogody. Wzrost lub spadek ciśnienia atmosferycznego z pewnym prawdopodobieństwem może służyć jako oznaka zmian pogodowych. Musisz wiedzieć: jeśli ciśnienie spadnie, spodziewana jest pochmurna, deszczowa pogoda, ale jeśli wzrośnie, spodziewana jest sucha pogoda, z mroźną zimą. Jeśli ciśnienie spadnie bardzo gwałtownie, możliwa jest poważna zła pogoda: burza, silna burza z piorunami lub burza.
Już w starożytności lekarze pisali o wpływie pogody na organizm ludzki. W medycynie tybetańskiej jest wzmianka: „bóle stawów nasilają się w porze deszczowej i w okresach silnego wiatru”. Słynny alchemik i lekarz Paracelsus zauważył: „Ten, kto bada wiatry, błyskawice i pogodę, zna pochodzenie chorób”.
Aby człowiek czuł się komfortowo, ciśnienie atmosferyczne musi wynosić 760 mm. rt. Sztuka. Jeśli ciśnienie atmosferyczne różni się nawet o 10 mm w tę czy inną stronę, człowiek czuje się niekomfortowo, co może mieć wpływ na jego zdrowie. Niekorzystne zjawiska obserwuje się w okresie zmian ciśnienia atmosferycznego - wzrostu (kompresji), a zwłaszcza jego spadku (dekompresji) do normalnego. Im wolniej następuje zmiana ciśnienia, tym lepiej i bez negatywnych konsekwencji organizm człowieka przystosowuje się do niej.
19.06.2015
Ciśnienie powietrza jest bardzo zróżnicowane. Jeśli jest więcej niż 760 milimetrów rtęci, wówczas jest to brane pod uwagę podniesiony, jeśli mniej, to zredukowany.
Obserwacje zmian ciśnienia atmosferycznego pozwalają przewidzieć pogodę. Na przykład, gdy ciśnienie wzrasta zimą, pogoda staje się bardziej mroźna, a latem staje się gorąca. Niskie ciśnienie atmosferyczne przyczynia się do zachmurzenia i opadów. Dlatego ciągła znajomość wartości ciśnienia atmosferycznego i monitorowanie jego zmian jest konieczna nie tylko dla naukowców i lekarzy, ale dla nas wszystkich.
Ciśnienie atmosferyczne
Ciśnienie atmosferyczne mierzy się w milimetrach słupa rtęci, a także w paskalach i hektopaskalach. Za normalne ciśnienie krwi uważa się 760 mm Hg. Sztuka. (1013,25 hPa).
Ciśnienie atmosferyczne na ogół zmienia się wraz ze zmianami warunków pogodowych. Często ciśnienie spada przed niepogodą i wzrasta przed dobrą pogodą. Prowadzenie ewidencji zmian ciśnienia pozwala określić ruch cyklonów i kierunek wiatrów.
Zmiana ciśnienia charakterystycznego często nie wpływa na samopoczucie osoby mieszkającej przez długi czas na danym obszarze. W przypadkach, gdy występują nieokresowe wahania ciśnienia atmosferycznego, nawet zdrowi ludzie odczuwają bóle głowy, obniżoną wydajność i uczucie ciężkości w organizmie.
Zmiany ciśnienia atmosferycznego wpływają także na wiele procesów technologicznych. Na przykład podczas przetwarzania produktów naftowych, gdzie ciśnienie jest jednym z głównych kontrolowanych parametrów technicznych; produkcja piekarnicza, gdzie odczyty ciśnienia w dużym stopniu wpływają na zawartość wilgoci w półproduktach ciasta; w branży lotniczej jest to bardzo ważny parametr wpływający na warunki prowadzenia działalności.
Przyrządy do pomiaru ciśnienia atmosferycznego
Obecnie istnieje kilka rodzajów barometrów używanych do pomiaru ciśnienia powietrza:
- Barometr z syfonem rtęciowym - przedstawia rurkę w kształcie litery Y wypełnioną rtęcią z otwartym i uszczelnionym końcem.
- Barometr z kubkiem rtęciowym - składa się z pionowej rurki wypełnionej rtęcią, której górny koniec jest uszczelniony, a dolny koniec znajduje się w specjalnym kubku z rtęcią.
- Barometr aneroidowy to pozbawione powietrza metalowe pudełko z falistymi ściankami.
- Barograf to przyrząd samorejestrujący, używany do monitorowania ciśnienia barometrycznego w określonych odstępach czasu.
- Barometr elektroniczny to urządzenie cyfrowe działające na zasadzie konwencjonalnego aneroidu lub na zasadzie pomiaru ciśnienia powietrza na wrażliwym krysztale.
Barometry rtęciowe są dokładniejsze i bardziej niezawodne w porównaniu do aneroidów; służą do sprawdzania działania innych typów barometrów. Wysokość ciśnienia w nich zależy od wysokości słupa rtęci. Stacje meteorologiczne wyposażone są w barometry kubkowe.
Pomiar ciśnienia atmosferycznego za pomocą termohigrometru
Pomiar ciśnienia atmosferycznego odbywa się nie tylko za pomocą różnego rodzaju barometrów, ale także za pomocą tak uniwersalnych przyrządów cyfrowych, jak termohigrometry. Pomimo tego, że głównym zadaniem tych urządzeń jest określenie wilgotności względnej i temperatury, doskonale radzą sobie również z pomiarem ciśnienia powietrza, pokazując najdokładniejsze wartości. Dlatego zakup takich wielofunkcyjnych urządzeń jest znacznie bardziej opłacalny niż przestarzałe barometry i psychrometry.
JSC „EXIS” zwraca uwagę na szeroką gamę elektronicznych mierników ciśnienia i innych wysokiej jakości przyrządów kontrolno-pomiarowych, zawsze w przystępnych cenach.
W szczególności w naszej firmie można zakupić następujące modele termohigrometrów:
![](https://i2.wp.com/eksis.ru/upload/medialibrary/d16/d16e19700b5218e0964be8e5b357526a.jpg)
Wszystkie modele termohigrometrów posiadają interfejs komunikacyjny z komputerem PC poprzez USB, RS-232 oraz możliwość montażu naściennego.
Urządzenia kontrola temperatura i wilgotność parametry powietrza:
termometry– służy do pomiaru temperatury;
barometry– służy do pomiaru ciśnienia;
anemometry– wykorzystywane do pomiaru prędkości wiatru;
psychrometry, higrometry, wilgotnościomierze– służy do pomiaru wilgotności;
termografy, barografy, higrografy– służą do rejestrowania zmian odpowiednich parametrów w czasie.
Skala przyrząd pomiarowy, zbiór znaków i liczb na urządzeniu wzorcowym przyrządu, odpowiadający liczbie kolejnych wartości mierzonej wielkości. Minimum część działu urządzeń - wartość podziału.
Stosowane są następujące typy termometry:
Termometr gazowy– działanie opiera się na zależności ciśnienia lub objętości gazu od temperatury.
Termometr cieczowy– działanie opiera się na rozszerzalności cieplnej cieczy. W zależności od temperatury zastosowania, napełnia się je alkoholem etylowym (od –80 do +80°C), rtęcią (od –35 do +750°C) i innymi cieczami.
Termometr metalowy– działanie polega na zmianie konfiguracji płytki bimetalicznej po nagrzaniu na skutek różnicy w rozszerzalności cieplnej metali. Płyta bimetaliczna - spawana lub nitowana z pasków dwóch różnych metali o różnej rozszerzalności cieplnej.
Termometr oporowy– działanie polega na zmianie oporu elektrycznego metali i półprzewodników pod wpływem temperatury.
Termometr termoelektryczny– działanie polega na zmianie siły elektromotorycznej w termoparze. Termoelement składa się z dwóch połączonych szeregowo (lutowanych) różnych przewodników lub półprzewodników.
Stosowane są następujące typy aromametry:
W rtęć (płyn) w barometrze ciśnienie atmosferyczne mierzy się wysokością słupka rtęci w zamkniętej u góry rurce, opuszczonej otwartym końcem do naczynia z rtęcią. Barometry rtęciowe- wyposaża się w nie najdokładniejsze przyrządy, stacje meteorologiczne i za ich pomocą sprawdza się działanie innych typów barometrów.
Aneroid- barometr, w którym ciśnienie atmosferyczne mierzy się wielkością odkształcenia elastycznej metalowej skrzynki, z której wypompowano powietrze. W miarę zmiany ciśnienia pole kurczy się lub rozszerza, a powiązana z nim strzałka przesuwa się wzdłuż skali, wskazując ciśnienie.
Hipotermometr (termobarometr) to urządzenie do pomiaru ciśnienia atmosferycznego, polegające na tym, że wraz ze zmianą ciśnienia zmienia się również temperatura wrzenia wody. Używany w warunkach ekspedycyjnych w górach.
Prędkość wiatru mierzone anemometrem.
Wiatromierz, urządzenie do pomiaru prędkości wiatru i przepływu gazów (czasami kierunku wiatru - anemorumbometr) za pomocą liczby obrotów obrotowego stołu obrotowego.
Urządzenia pomiarowe wilgotność powietrze ma wspólną nazwę mierniki wilgotności.
Miernik wilgotności– urządzenie do pomiaru wilgotności gazów, cieczy i ciał stałych (w tym ziarnistych). Wyróżnia się wilgotnościomierze: higroskopijny, elektrochemiczny (dla gazów i cieczy), higrometryczny i psychrometryczny (dla gazów), pojemnościowy i konduktometryczny (dla cieczy i ciał stałych), a także wilgotnościomierze wykorzystujące zjawisko magnetycznego rezonansu jądrowego.
Wilgotność powietrza mierzone głównie przez następujące urządzenia.
Higrometr– urządzenie do określania wilgotności powietrza. Najpopularniejsze to psychrometr i higrometr do włosów, które mierzą wilgotność względną powietrza na podstawie zmiany długości beztłuszczowego włosa ludzkiego w zależności od wilgotności powietrza.
Psychrometr- urządzenie do pomiaru temperatury i wilgotności powietrza, składające się z dwóch termometrów, z których jeden („zwilżony”) ma zbiornik owinięty zwilżonym batystą. Temperaturę określa się za pomocą „suchego” termometru, wilgotność - za pomocą różnicy odczytów termometru suchego i mokrego.