Прибор представлял собой полую стеклянную трубку, закрытую с одного конца и заполненную ртутью, которая была опущена открытым концом в сосуд с ртутью. Давление воздуха на открытую поверхность ртути уравновешивало давление столба ртути в трубке, и уровень ее оказывался на определенной высоте – около 760 мм. ртутного столба. Безусловно, такой прибор был громоздким и хрупким и не мог иметь широкого применения в морской практике.
Дальнейшее усовершенствование барометра шло по пути отказа от ртути и использования герметичных емкостей с вакуумом внутри, и в 1847 году первый барометр анероид был сконструирован другим итальянцем Люсьеном Види. «Анероид» означает без жидкости. Этот тип барометров используется в морском деле по сей день.

Ртутный барометр показывает атмосферное давление как высоту ртутного столба, которую можно измерить по прикрепленной рядом шкале. В простейшем виде (рис. 1) он представляет собой наполненную ртутью стеклянную трубку длиной ок. 80 см, запаянную на одном конце и открытую с другого, погруженную открытым концом в чашку (иногда называемую цистерной) со ртутью. В барометрической трубке нет воздуха, и пространство в ее верхней части называется торричеллиевой пустотой.

Чтобы сделать ртутный барометр, нужно сначала наполнить трубку ртутью. Затем, закрыв открытый конец трубки, погрузить его в ртуть, находящуюся в чашке. Стоит отнять преграду с погруженного конца трубки, как ртуть в трубке опустится настолько, что давление ее столба уравновесится атмосферным давлением, действующим на поверхность ртути в чашке. После этого атмосферное давление можно измерить как высоту h столба ртути, который оно уравновешивает. При изменении атмосферного давления высота столба будет изменяться. Среднее атмосферное давление равно 760 мм рт.ст. (1 мм рт.ст. = 133,3 Па).

Барометр-анероид

Схема работы барометра-анероида

«Сердцем» инструмента является герметичный гофрированный металлический цилиндр (сильфон), из которого частично откачан воздух. Когда внешнее давление воздуха изменяется, этот цилиндр расширяется или сжимается и это движение передается через систему рычагов и нить на ось вращения стрелки, которая и показывает нам давление на шкале значений. Прибор помещен в корпус со стеклом над шкалой
Другой, полезный в метеорологии прибор называется барограф. Это тот же барометр анероид, который может записывать чернильной линией значения давления за определенный период (обычно неделя) на бумажную ленту, обернутую вокруг барабана с часовым механизмом.

В анероиде жидкости нет (греч. «анероид» – «безводный»). Он показывает атмосферное давление, действующее на гофрированную тонкостенную металлическую коробку, в которой создано разрежение. При понижении атмосферного давления коробка слегка расширяется, а при повышении – сжимается и воздействует на прикрепленную к ней пружину. На практике часто используется несколько (до десяти) анероидных коробок, соединенных последовательно, и имеется рычажная передаточная система, которая поворачивает стрелку, движущуюся по круговой шкале, проградуированной по ртутному барометру. Как и у сифонного ртутного барометра (рис. 1), на шкале анероида могут быть сделаны надписи («дождь», «переменно», «ясно», «очень сухо»), указывающие на погодные условия.

Анероид меньше ртутного барометра, и его показания легче снимать. Им можно пользоваться в экспедиционных условиях, на морских судах, самолетах и пр. Если к его стрелке прикрепить перо, то он будет записывать показания. Такие барографы, т.е. анероиды, регистрирующие барометрическое давление, имеются на всех метеостанциях.

Барограф

Преимуществом этого прибора является то, что по этой линии мы можем напрямую наблюдать так называемую барограмму - изменение давления с течением времени, что на самом деле интересует нас больше всего.

Барограмма – график барической тенденции

Это очень ценная информация для прогноза погоды. Имея на борту корректно работающий барограф (что не так просто для малых яхт), вы будете избавлены от необходимости постоянно записывать показания барометра в журнал, а затем по ним строить кривые барической тенденции.
Продолжая разговор о барометре как приборе, необходимо отметить, что в последнее десятилетие на рынке появились электронные барометры разных размеров и точности. Есть даже барометры и барографы, встроенные в ручные часы. Одни из них работают по принципу обычного анероида, но без механической системы рычагов, а измеряя изменение емкости электрического конденсатора, пластины которого находятся в торцах гофрированного цилиндра. Другие используют иной принцип, измеряя давление воздуха на чувствительный кристалл.

Наблюдения над изменениями атмосферного давления обычно ведутся с помощью ртутного барометра. Принцип его устройства можно вкратце описать так: Стеклянная трубка длиной около 90 см с одним закрытым и одним открытым концами полностью наполняется ртутью. Открытый конец трубки опускается в небольшой открытый сосуд, частично наполненный ртутью. Перед погружением в сосуд, чтобы ртуть не вытекла, конец трубки закрывается хотя бы пальцем. Когда палец снят, уровень ртути в трубке несколько понизится и установится на высоте около 76 см.

Ртутный барометр

Над ртутью в трубке образуется пустота, и, следовательно, внутри трубки над ртутью давления не будет ощущаться. Так как атмосферное давление действует на свободную поверхность ртути в сосуде, то очевидно, что вес столба ртути над свободной поверхностью её в чашке уравновешивает вес столба в0здуха над нею, т. е. должен быть равен весу этого столба воздуха Следовательно, длина столба ртути в трубке в любой момент указывает давление атмосферы. Оно измеряется при помощи сантиметровой шкалы, помещенной вдоль стеклянной трубки.

Непосредственный отсчёт по барометру даёт длину столбика ртути, вес которого уравновешивает вес столба воздуха над барометром. Длина ртутного столба зависит также от температуры, которую в данный момент имеет барометр. Для того, чтобы сделать наблюдения, разных станций сравнимыми между собой, в отсчёты барометра вводится поправка на термическое расширение трубки, ртути и шкалы, причём стандартной температурой считается 0° С.

Вес столба ртути зависит также от силы тяжести в данном месте. Поэтому в отсчёты по барометру вводится ещё вторая поправка. Исправленная, таким образом, величина соответствует давлению, которое наблюдалось бы на станции, при силе тяжести, равной нормальной силе тяжести на широте 45° N.

Даже при наиболее тщательном изготовлении барометров нельзя избежать небольших неточностей, и отсчёты барометра следует поэтому исправлять, учитывая индивидуальные ошибки прибора. Когда отсчёт барометра исправлен инструментальной поправкой, поправкой на термическое расширение и местную силу тяжести, то мы получим истинное давление на уровне чашки со ртутью.

Кроме того, необходимо учесть, что атмосферное давление быстро уменьшается с высотой. Поэтому для сравнения результатов наблюдений различных станций необходимо ввести также поправку, приводящую давление на высоте данной станции к давлению на уровне моря. После внесения всех перечисленных поправок величина давления, сообщаемая каждой метеорологической станцией, соответствует тому давлению, которое наблюдалось бы точным барометром, помещённым на уровне моря, при , равной 0° С, и силе тяжести, равной нормальной силе тяжести на широте 45° N.

Барометр - прибор, измеряющий показания давления воздуха на окружающие предметы, был изобретен в 17 веке выдающимся итальянским ученным Э. Торричелли. Первоначально выглядел как стеклянная трубка с отметками, внутри её наполняла ртуть. В момент проведения исследования столбик ртути находился на 760 мм, теперь этот показатель принято считать уровнем нормального давления, по которому судят, повышается давление или наоборот понижается. Прибор такого вида благодаря высокой степени точности и сейчас применяются на различных метеостанциях и в научных лабораториях.

Спустя 2 века, проведя огромное количество испытаний и пользуясь наработками выдающегося немецкого ученого Якова Лейбница, инженер-изобретатель из Франции Люсьен Види явил миру свое «детище» - усовершенствованный барометр-анероид (от греческого «анерос» - «без влаги»), который был намного безопаснее в использовании и имел более легкий вес.

На сегодняшний день существуют такие разновидности:

• Жидкостные барометры;
• Ртутные;
• Барометры- анероиды;
• Электронные.

Принцип работы барометра

Внешне жидкостный барометр имеет вид стеклянных трубок, взаимодействующих друг с другом как сообщающиеся сосуды в соответствии с гидростатическими законами. Заполняет их ртуть или другие легкие по весу жидкости (глицерин, масло).

Чашечный барометр

Чашечный - стеклянная трубка с закрытым концом и чашкой, показания давления определяют, замеряя высоту столбика жидкости, который начинается от уровня чашки и заканчивается отметкой верхнего мениска.

Сифонный барометр

Сифонный - трубка с закрытым длинным концом, сифонно-чашечный - две трубки, одна в открытом виде, другая в закрытом + чашка, в них показания давления воздуха устанавливают с помощью определения разности уровней столбика жидкости в первой и второй трубке.

Ртутный барометр

Ртутный барометр - пара сообщающихся сосудов, внутри - ртуть, верх одной стеклянной трубки, длиной примерно в 90 см, закрыт, там нет воздуха. В зависимости от изменений в давлении ртуть под воздействием воздуха поднимается либо опускается в стеклянной трубке, а небольшой поплавок показывает движение ртутной массы и останавливается на отметке, показывающей её уровень в миллиметрах. Норма - ртуть на отметке 760 мм рт. ст., показания выше этого значения - идет процесс повышения давления, ниже - понижения. Барометры такого типа практически не используются в обычном обиходе, ведь ртуть является опасным ядовитым веществом, конструкция барометра довольно громоздка и требует острожного отношения. Поэтому они широко применяются только в лабораторных условиях, на различных научных метеорологических станциях и в промышленности, там, где важная абсолютная точность передачи данных.

Классический барометр-анероид

(1 - корпус; 2 - гофрированная пустотелая металлическая коробочка; 3 - стекло; 4 - шкала; 5- металлическая плоская пружина; 6 - спиральная пружина; 7 - нить; 8 - передаточный механизм; 9 - стрелка-указатель )

Система работы механического барометр-анероида, в котором отсутствует какая-либо жидкость, основан на принципе воздействия давления воздуха на металл. В середине прибора располагается коробка с тонкими гофрированными стенками из металла, под силой действия воздуха стенки сжимаются или разжимаются, рычажок поворачивает стрелку в ту или иную строну. Бывают настенного и настольного типа, очень удобны и практичны в использовании, поэтому их очень часто используют в домашних условия, в офисах и различных учреждениях.

Электронный барометр

Электронный (или цифровой) барометр - современная разновидность данного прибора, линейные показатели обычного барометра-анероида преобразовываются в электронный сигнал, который обрабатывается микропроцессором и выводится на жидкокристаллический экран. Имеет компактные размеры, прост и удобен в использовании, например, для рыбалки, туризма или как дачный вариант.

На данный момент уже существует цифровой вариант барометров, которые встроены как дополнительная функция в мобильное устройство или в часы-барометры.

Барометр

Баро?метр

прибор для измерения атмосферного давления. Наиболее распространены жидкостные (ртутные) барометры, деформационные барометры – анероиды и гипсотермометры. В ртутном барометре измеряется по высоте столба ртути в запаянной сверху трубке, опущенной открытым концом в сосуд с ртутью. Изобрёл ртутный барометр в 1644 г. итальянский математик и физик Э. Торричелли, он же впервые с помощью своего барометра измерил атмосферное давление. Ртутные барометры – наиболее точные приборы, ими оборудованы метеорологические станции, и по ним проверяется работа других видов барометров – анероида и гипсотермометра.

а – чашечный; б – сифонный; в – сифонно-чашечный

В анероиде атмосферное давление измеряется по величине деформации упругой металлической коробки, из которой откачан ; при изменениях давления коробка сжимается или расширяется, а связанная с ней стрелка перемещается по шкале, указывая давление. Анероиды изготовляют разных типов, в т. ч. бытовые для наблюдения за изменением атмосферного давления при комнатной температуре. Гипсотермометр – для определения атмосферного давления по температуре кипения воды, зависящей от давления (с понижением атмосферного давления температура кипения воды понижается). Гипсотермометр состоит из кипятильника и точного ртутного термометра.

Энциклопедия «Техника». - М.: Росмэн . 2006 .

Барометр

(от греческого baros - вес, тяжесть и metreo - измеряю) - (см. Метеорологические приборы и оборудование).

Авиация: Энциклопедия. - М.: Большая Российская Энциклопедия . Главный редактор Г.П. Свищев . 1994 .

Смотреть что такое "барометр" в других словарях:

Барометр … Орфографический словарь-справочник

барометр - а ж. barom?tre m. 1. Прибор для измерения атмосферного давления. БАС 2. Барометр нарицается орудие, егоже помощию может познана быти тяжесть Атмосферы. КАН 109. Барометр скоро к верьху поднялся. Ледян. Дом 32. Понеже Имп. вел. изволил приказать… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

- (от греч. baros тяжесть, и metron мера). Прибор, определяющий меру давления воздуха и могущий потому, до некоторой степени, предсказать погоду. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. БАРОМЕТР от греч.… … Словарь иностранных слов русского языка

БАРОМЕТР, прибор для измерения АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ. Имеется два основных типа барометров: ртутный барометр и анероид; последний менее точен, однако, обычно используется в БАРОГРАФАХ и в домашнем обиходе. Ртутный барометр состоит из стеклянной… … Научно-технический энциклопедический словарь

БАРОМЕТР - (от греч. baros тяжесть и metron мера), прибор для измерения атмосферного давления. Атмосферный воздух имеет определенный вес и упругость и сво, ей массой оказывает.давление на все предметы, имеющие с ним прямое или косвен; ное соприкосновение … Большая медицинская энциклопедия

- (барометр устар.), барометра, муж. (от греч. baros тяжесть и metron мера). Прибор для измерения атмосферного давления. Барометры бывают ртутные и анероиды. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

- (Barometer) прибор для измерения атмосферного давления (давления воздуха). На метеорологических станциях применяют ртутные Б., состоящие из трубки с ртутью, запаянной сверху и погруженной открытым концом в чашку с ртутью. Чем больше давление… … Морской словарь

барометр - Манометр абсолютного давления для измерения давления околоземной атмосферы. Примечание Барометр с непрерывной записью показаний называется барографом. [ГОСТ 8.271 77] Тематики средства измерения давления EN barometerpressure indicator DE… … Справочник технического переводчика

Барометр - Барометр предвещает скорые перемены в делах, которые окажутся весьма позитивными. Если барометр сломан, готовьтесь к неприятностям … Большой универсальный сонник

БАРОМЕТР - (от греческого «барос» тяжесть и «метрео» измеряю) прибор для измерения атмосферного давления. Обычно пользуются металлическим барометром анероидом, в котором герметически закрытая металлическая коробка изменяет свою форму под действием внешнего… … Краткая энциклопедия домашнего хозяйства

Барометр - – манометр абсолютного давления для измерения давления околоземной атмосферы. Примечание. Барометр с непрерывной записью показаний называется барографом. [ГОСТ 8.271 77] Рубрика термина: Приборы Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

БАРОМЕТР (греческий baros тяжесть + metreo измерять) - прибор для измерения атмосферного давления. В метеорологии применяются четыре типа барометров: 1) жидкостные; 2) металлические - анероидные; 3) газовые; 4) термобарометры, или гипсотермометры (от греческого hypsos - высота). В гигиенических исследованиях наибольшее распространение получили барометры первых двух типов. Газовый барометр, в котором барометрическое давление определяется по изменению объема постоянного количества газа, находящегося в приборе, в силу сложности работы с ним не получил распространения в гигиенической практике. То же следует сказать о термобарометрах, или гипсотермометрах,- весьма точных приборах, в которых используется зависимость между точкой кипения воды и барометрическим давлением. Эти приборы применяются или для точных измерений (главным образом в горных экспедициях), или для проверки показаний анероидов.

Принцип работы жидкостного барометра основан на том, что атмосферное давление уравновешивает определенный столб жидкости в запаянной с одного конца трубке. Чем меньше удельный вес жидкости, тем выше столб последней, уравновешиваемый давлением атмосферы. В метеорологической и гигиенической практике наибольшее распространение получили ртутные барометры. Для специальных исследований, где требуется высокая точность и чувствительность прибора, а также для измерения малых давлений, например, при полетах на больших высотах, могут применяться барометры с жидкостями значительно менее плотными, чем ртуть (вода, масло, глицерин).

Существует три системы ртутных барометров: чашечные, сифонные и сифонно-чашечные. Схема устройства ртутных барометров указанных трех систем представлена на рисунке 1. В метеорологических и гигиенических исследованиях обычно применяют чашечные и сифонно-чашечные барометры.

Рис. 2. Центральная часть барометрической трубки морского чашечного барометра: нижняя трубка помещается в чашку с ртутью, в верхний расширенный ее конец вставляется запаянная сверху барометрическая трубка с воронкой (1). Рис. 3. Сифонно-чашечный контрольный барометр: 1 - запаянное колено трубки; 2 - открытое колено трубки; 3 - колпачок ниппеля; 4 - железный конус; 5 - защитный цилиндр; 6 - винт; 7 - мешок из лайки; 8 - чашка; 9 - латунная оправа.

В станционных чашечных барометрах с компенсированной шкалой атмосферное давление определяют по положению ртути в стеклянной трубке по шкале, имеющейся на металлической оправе барометра. Изготовляются чашечные барометры со шкалами от 810 до 1110 мб и от 680 до 1110 мб. В чашечных экспедиционных барометрах перед наблюдением предварительно с помощью специального винта (внизу прибора) устанавливают уровень ртути в чашечке на нулевой точке. Своеобразное устройство барометрической трубки морского чашечного барометра (рис. 2) предотвращает колебания ртути в барометре при качке и исключает возможность попадания воздуха в торичеллиеву пустоту.

В сифонно-чашечных барометрах величина атмосферного давления измеряется по разнице высот ртутного столба в длинном (запаянном) и коротком (открытом) колене трубки. Устройство сифонно-чашечного контрольного барометра показано на рисунке 3. Барометр позволяет производить отсчеты с точностью до 0,05 мм рт. ст. При помощи винта, на который опирается кожаное дно чашечки барометра, уровень ртути в коротком (открытом) колене приводят к нулевой точке, а затем отсчитывают показания барометра как обычно.

Сифонно-чашечный инспекторский барометр имеет две шкалы: слева в миллибарах и справа в миллиметрах рт. ст. Для определения десятых долей миллиметра ртутного столба служит нониус. Найденные числовые выражения атмосферного давления необходимо с помощью вычислений или по специальной таблице привести к нулю градусов.

На метеорологических станциях в показания барометра вводят температурную и так называемую постоянную поправку: инструментальную и поправку на силу тяжести.

Устанавливать барометр следует в отдалении от источников теплового излучения (солнце, нагревательные приборы), от двери и окон.

Металлический барометр-анероид особенно удобен для проведения наблюдения в экспедиционных условиях, но он должен быть выверен по более точному ртутному барометру. Принцип устройства барометра-анероида очень прост. Изогнутая в виде подковы металлическая трубка Бурдона или металлическая подушечка с гофрированными стенками, из которых удален воздух, изменяют объем (деформируются) под воздействием давления. Деформация передается при помощи рычажков стрелке, которая и указывает на циферблате атмосферное давление (рис. 4). На циферблате анероида вмонтирован изогнутой формы термометр. Для измерения давления на высоте применяется анероид-высотомер, он имеет две шкалы; на одной из них нанесены величины давления в миллиметрах рт. ст., а на другой - высота в метрах. На самолетах применяют альтиметры с циферблатами, на которых указывается высота полета.

На метеорологических станциях принято выражать атмосферное давление в международных единицах - миллибарах. 1 мб равен 0,75006 мм рт. ст. и в свою очередь 1 мм рт. ст. равен 1,3332 мб. Для перевода миллиметров рт. ст. в миллибары имеются таблицы (см. Атмосфера).

Барограф-барометр-самописец, предназначенный для непрерывной регистрации атмосферного давления. В гигиенической практике применяются только металлические (анероидные) барографы (рис. 5). Под влиянием изменений атмосферного давления (см. Атмосфера) пакет соединенных вместе анероидных коробок в результате деформации оказывает влияние на систему рычажков, а через них на специальное перо. При увеличении атмосферного давления анероидные коробки сжимаются и рычажок с пером поднимается кверху; при уменьшении давления анероидные коробки с помощью помещенных внутри них пружин расширяются и перо чертит линию книзу. Запись давления в виде непрерывной линии вычерчивается пером на градуированной в миллиметрах рт. ст. или в миллибарах бумажной ленте, надетой на барабан. Запас таких лент и флакон невысыхающих чернил придается к каждому барографу вместе с инструкцией и поверочным свидетельством.

Вращение барабана с лентой происходит при помощи часового механизма, который заводится специальным ключом. Существуют барографы с суточным и недельным заводом. Для устранения температурных влияний на показания барографов в них вставляют биметаллические компенсаторы.

Библиогр.: Александров В. М. Методы санитарно-гигиенических исследований, с. 172, М., 1955; Бурштейн А. И. Методы санитарно-гигиенических исследований, с. 140, Киев, 1950; Кед-роливанский В. Н. и Стерн-· з а т М. С. Метеорологические приборы, с. 252, Д., 1953; М и н х А. А. Методы гигиенических исследований, М., 1971.

В. А. Спасский.