Принцип работы барометра анероида кратко

Приёмной частью анероида служит круглая металлическая коробка с гофрированными основаниями, внутри которой создано сильное разрежение. При повышении атмосферного давления коробка сжимается и тянет прикрепленную к ней пружину; при понижении давления пружина разгибается и верхнее основание коробки поднимается.

т/ф для заказа : 8 (343) 345-28-66; 217-63-29; e-mail : [email protected]

О фирме Каталог Прайс-лист Сделать заказ Получение и отгрузка Карта сайта Полезная информация Контакты

От сминания ее предохраняет жесткая пружина, присоединенная в точках А и В. Когда давление воздуха увеличивается, то возникает большая разность между давлениями внутри и вне коробки и расстояние АВ уменьшается.

история создания, развития и будущее популярного оптического прибора. »»»

Принцип действия барометра-анероида основан на эффекте, описанном выше. Гофрированная металлическая коробка (рис. б) частично освобождена от воздуха (содержит меньше молекул воздуха) и запаяна.

От сминания ее предохраняет жесткая пружина, присоединенная в точках А и В. Когда давление воздуха увеличивается, то возникает большая разность между давлениями внутри и вне коробки и расстояние АВ уменьшается.

Преимуществом барометра-анероида является то, что с его помощью можно записывать показания давления непрерывно, если к нему присоединить пишущее перо. Этот вид прибора известен как барограф (рис. вверху), он может быть весьма полезен. Частично освобожденная от воздуха коробка использовалась в самолете также как высотомер. Давление уменьшается с высотой, и шкала отградуирована для показания высоты.

Этот прибор фактически записывает атмосферное давление, и если самолет летит из района, где давление было высоким, в район с низким давлением, то он может потерять высоту, хотя показания высотомера останутся постоянными. Это опасно особенно при полетах в облаках над гористой местностью. Пилоту приходится все время по радио получать показания давления над землей и соответственно корректировать прибор.

На нашем сайте появилась уникальная возможность проверить свои знания по физике пройдя онлайн тест, с мгновенным получением ответов. Это поможет вам подгоготовиться к сдаче ЕГЭ и ГИА.

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

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

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.

— Барометр-анероид – 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.

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-20 используется на метеостанциях для долговременного измерения атмосферного давления с возможностью передачи результатов измерения на компьютер.

(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)

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

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)

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.

Цифровой вариант барометров, которые встроены в виде дополнительной функции в мобильное устройство, в часы-барометры и как отдельное приложение для смартфонов.

Конструкция первого устройства была предельно простой. В тарелку наливалась ртуть, а вертикально установленная отверстием вниз колба «собирала» жидкий металл при повышении давления. Такой прибор было крайне неудобно эксплуатировать, но позже технология заполнения колбы ртутью стали использовать в термометрах. Поэтому итальянского ученого можно по праву считать также изобретателем термометра.

Как пользоваться барометром?

Чтобы узнать, как пользоваться барометром, вы можете изучить инструкцию. Но если она на английском языке или недостаточно понятная, то нужно поступить так. На круговой шкале имеется несколько зон:

• сухо;
• ясно;
• переменно;
• дождь;
• шторм.

Стрелка, соединенная с пружиной и анероидной коробкой, двигается в зависимости от изменения давления. При снижении давления можно говорить об ухудшении погоды. Если стрелка движется в противоположную сторону, то давление растет и погода улучшается.

Чтобы было удобнее следить за изменениями, на шкале есть подвижная стрелка, которую можно устанавливать в любое положение. Установив обе стрелки рядом, через время можно заметить даже самые незначительные колебания атмосферного давления в ту или иную сторону.

На фото представлен обычный бытовой барометр. Такие барометры называют анероидами, что в переводе с греческого означает «безводный». Барометр-анероид — один из основных приборов, используемый метерологами для составления прогнозов погоды на ближайшие дни, так как её изменение зависит от изменения атмосферного давления. Устройство анероида довольно простое: закрепленная приемная часть, которая посредством пружин и системы рячагов соединена со стрелкой и шкала.

Высота, м Давление, мм. рт. ст. 0 762 1000 671 2000 590 3000 517 4000 453 5000 395 6000 344 7000 288 8000 258

Если измерения будут проводиться с достаточно коротким временным промежутком (чтобы свести влияние погоды на барометр к минимуму) и в не сильно большом диапазоне высот, то барометрическую формулу можно записать как
Атмосферное давление на различных высотах

В жидкости давление зависит от плотности жидкости и от высоты столба. Так же мы знаем, что жидкость малосжимаема. Из этого следует, что на всех глубинах плотность жидкости практически одинакова и давление зависит только от высоты.

С газами всё намного сложнее, так как они сильно сжимаемы. А чем сильнее мы сожмём газ, тем больше станет его плотность, следовательно, он произведёт большее давление, так как давление газа создаётся ударами молекул о поверхность тела.

Около поверхности Земли все слои воздуха максимально сжаты слоями, которые находятся над ними. Но если мы будем подниматься, то слоёв воздуха, которые сжимают тот, где мы находимся, будет всё меньше и меньше, следовательно, плотность воздуха будет уменьшаться и давление из-за этого будет уменьшаться.

Если в небо запустили воздушный шар, то с высотой, давление воздуха на поверхность шара будет всё уменьшаться и уменьшаться. Это происходит потому, что уменьшается плотность и высота столба воздуха.

Наблюдения за атмосферным давлением показывают, что среднее давление столба ртути на уровне моря при 0°С равняется 760 мм рт. ст. = 1013 гПа. Это называют нормальным атмосферным давлением.

Чем больше высота, тем меньше атмосферное давление.

В среднем, при подъёме на каждые 12 м атмосферное давление уменьшается примерно на 1 мм. рт. ст.

Если мы знаем зависимость давления от высоты, то по показаниям барометра мы можем определить, ни какой высоте над уровнем моря мы находимся. Для этого существует специальный тип барометра-анероида, который называется высотомер, который используется в авиации и при подъёмах на горы.

БАРОМЕТР-АНЕРОИД МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙ БАММ-1

БАРОМЕТР-АНЕРОИД МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙ БАММ-1

НАЗНАЧЕНИЕ ИЗДЕЛИЯ

1.1. Барометр-анероид метеорологический БАММ-1 предназначен для измерения атмосферного давления в пределах от 80000 до 106000 Па в наземных условиях при температурах от 0 до 40°С и относительной влажности до 80%.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

2.1. Диапазон измеряемого давления,

2.2. Погрешность барометра-анероида с учетом шкаловой, температурной и добавочной поправок не должна превышать:

основная, Па +200

дополнительная, Па +500

2.3. Диапазон измеряемой температуры воздуха по термометру прибора, от 0 до +40°С

2.4. Погрешность термометра при барометре-анероиде, °С +1,5

2.5. Цена деления шкалы давления, Па 100

2.6. Цена деления шкалы температуры, °С 1

2.7. Масса, кг, не более:

2.8. Габаритные размеры, мм, не более:

диаметр без футляра 145

высота без футляра 90

С футляром 140x180x180

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ

3.1. Действие барометра-анероида основано на свойстве мембранной анероидной коробки деформироваться при изменении атмосферного давления. Линейные перемещения мембран преобразуются передаточным рычажным механизмом в угловые перемещения указывающей стрелки барометра-анероида. Шкала градуирована в паскалях.

На оси 16 находится также движок 2, с которым скреплен конец отрезка гибкой пластинчато-шарнирной цепочки 3, второй конец цепочки закреплен на небольшом ролике 6, напрессованном на ось 4, на которой плотно сидит стрелка 7. Зазоры во всех подвижных соединениях деталей механизма барометра ликвидируются спиральной пружиной (волоском) 5.

При увеличении атмосферного давления блок анероидных коробок 12 сжимается и поворачивает промежуточную ось 16 так, что цепочка 3 натягивается и вращает ролик 6. Ось 4 со стрелкой 7 поворачивается и стрелка перемещается над шкалой 1 барометра. Когда же атмосферное давление уменьшается, длина блока коробок 12 увеличивается; при повороте промежуточной оси 16 ослабевает натяжение цепочки 3, и волосок 5, стремясь устранить появив­шийся люфт, поворачивает ось со стрелкой 7.

К шкале 1 барометра с ее внутренней стороны прикреплен ртутный термометр 8, по которому отсчитывается температура для определения температурной поправки к показанию барометра-анероида.

Механизм барометра-анероида установлен в корпусе, имеющем в боковой части отверстие через которое с помощью отвертки поворачивается винт 10, служащий для установки

1—шкала: 2—движок; 3—цепочка; 4—ось; 5—пружина; 6—ролик; 7—стрелке 10, 14—винты; 12—коробка анероидная; 13—тяга; 15—регулятор; 16—ось.

3—термометр; 9, 11—платы;

стрелки барометра-анероида на деление шкалы соответствующее значению атмосферного давления.

Примечание. По согласованию с потребителем барометры-анероиды могут поставляться без термометров.

Дата добавления: 2015-09-04 ; просмотров: 983 . Нарушение авторских прав

Барометр (от греческих слов «тяжесть» и «измеряю») – это прибор для измерения атмосферного давления, а поскольку погода на улице связана с атмосферным давлением, то можно смело говорить о барометре, как о предсказателе погоды. Изобретен барометр был еще в 1644 году итальянцем, учеником Галилея, Эванджелистом Торричелли. И вот уже несколько веков барометр с успехом используется в различных отраслях науки и техники, а также в быту.

Сегодня, уважаемые читатели научного блога Своя лаборатория, мы поговорим о барометре.

Барометр (от греческих слов «тяжесть» и «измеряю») – это прибор для измерения атмосферного давления, а поскольку погода на улице связана с атмосферным давлением, то можно смело говорить о барометре, как о предсказателе погоды. Изобретен барометр был еще в 1644 году итальянцем, учеником Галилея, Эванджелистом Торричелли. И вот уже несколько веков барометр с успехом используется в различных отраслях науки и техники, а также в быту.

Барометры бывают жидкостные и анероиды (т.е. безжидкостные). И принцип их работы в целом одинаков. Только в первом случае барометрическое давление фиксируется по изменению в сосуде уровня жидкости, на которую давит атмосфера, а во втором – по деформации герметичного металлического гофрированного контейнера, в котором создано разряжение. При повышении атмосферного давления контейнер немного сжимается, а при понижении – распрямляется. Изменение геометрии контейнера через рычажную систему передается на стрелку.

С помощью показаний барометра можно не только предсказывать погоду, но и определять высоту над поверхностью земли. Поскольку с ростом высоты уменьшается давление атмосферы, то, зная величину падения барометрического давления на разных высотах, с помощью барометра можно определять высоту над поверхностью земли.

Как видите, уважаемые читатели Своей лаборатории, барометр – очень интересный прибор. Изначально я в данной статье хотел поместить лишь пару строчек об истории барометра и его устройстве, а потом приступить к описанию изготовления барометра своими руками. А в итоге пара строчек вылилась в целую статью. Можно даже сказать, что получился небольшой реферат о барометре. Но ничего страшного, в следующих статьях вы узнаете о том, как же из подручных материалов в домашних условиях изготовить самый настоящий барометр или как сделать прибор для измерения атмосферного давления в походных условиях.

01.09.2019 | Статья. Воспитание патриотических чувств у детей дошкольного возраста
Особенности воспитания патриотических чувств у дошкольников

В нашей компании вы можете заказать консультацию по любой учебной работе от 300 руб.
Оформите заказ, а договор и кассовый чек послужат вам гарантией сохранности ваших средств. Кроме того, вы можете изменить план текущей работы на свой, а наши авторы переработают основное содержание под ваши требования

01.09.2019 | Статья. Воспитание патриотических чувств у детей дошкольного возраста
Особенности воспитания патриотических чувств у дошкольников

17.09.2018 | Адаптация ребенка в детском саду
Исследование особенностей адаптации детей к детскому саду

04.09.2017 | Устранение недостатков судебных решений
Как устраняются недостатки судебных решений на современном этапе развития судебной системы

Итак, что же произошло?

Спасибо, молодец. Четвертый пункт, Юля.

Влад, что ты можешь нам сказать об области применения барометра-анероида?

Пишут проверочную работу.

Барометр-анероид – это прибор, предназначенный для измерения атмосферного давления.

Главной частью этого прибора является металлическая коробочка с волнистой гофрированной поверхностью 1, из этой коробки выкачан воздух. Кроме того, есть еще пружина 2, передаточный механизм 3, стрелка-указатель 4 и шкала 5.

Для того, чтобы атмосферное давление не раздавило коробочку, ее крышку пружиной оттягивают вверх. Потому что, при увеличении атмосферного давления крышка прогибается вниз и натягивает пружину. При уменьшении давления – пружина выпрямляет крышку. К пружине с помощью передаточного механизма прикреплена стрелка-указатель, которая передвигается вправо или влево при изменении давления. При увеличении давления стрелка барометра поворачивается по часовой стрелке, а при уменьшении — против часовой стрелки.

Правила пользования прибором: не трясти; когда производятся измерения, прибор должен находиться на ровной горизонтальной поверхности.

Этот прибор необходим для метеорологических наблюдений, чтобы предсказывать погоду.

Изучение нового материала

Как вы уже знаете, давление можно измерять с помощью ртутного барометра и барометра-анероида.

Сегодня мы познакомимся с приборами, с помощью которых можно измерить давления большие или меньшие атмосферного, поэтому тема сегодняшнего урока «Манометры».

Перед вами некоторые из приборов, предназначенных для измерения давления. Как вы можете видеть, вот эти два прибора очень похожи. Различие лишь в том, что в манометре есть сообщение с сосудом, в котором измеряем давление. Это и есть главное отличие барометра-анероида от всех манометров.

Вспомните основной элемент в барометре-анероиде.

А в металлическом манометре – это металлическая трубка, согнутая в дугу, один конец которой закрыт.

А теперь снова воспользуемся ОП изучения физического прибора.

Как вы уже сказали, этот прибор предназначен для измерения давления. Запишите: металлический манометр – это прибор, предназначенный для измерения давлений больших или меньших атмосферного.

Главной частью этого прибора является металлическая трубка, согнутая в дугу, один конец которой закрыт – 1, стрелка-указатель – 2, зубчатка – 3, кран – 4, рычаг – 5.

Зарисуйте в тетрадях принципиальную схему металлического манометра и подпишите его основные части.

Один конец трубки закрыт, а другой с помощью крана сообщается с сосудом, в котором измеряют давление. Через кран, поступает либо жидкость, либо газ. При увеличении давления трубка разгибается, и движение ее закрытого конца при помощи рычага и зубчатой передачи сообщается стрелке. При уменьшении давления трубка благодаря своей упругости возвращается в прежнее положение, а стрелка – на ноль, т.е. чем больше давление, тем больше угол, на который отклоняется стрелка.

Сейчас обратите внимание на металлический манометр. Илья, будет нагнетать воздух с помощью насоса, обратите внимание на показания манометра.

Правила пользования прибором: не трясти; когда производятся измерения, прибор должен находиться на ровной горизонтальной поверхности, герметичность.

Как вы думаете, где он может использоваться?

Вспомните гидравлический пресс.

Этот прибор необходим для измерения давления сжатого воздуха или других газов, а так же для измерения давлений жидкостей, для измерения давления пара в паровых котлах, в машинах, кораблях, в снаряжении водолазов и т.д.

А теперь обратите внимание на этот прибор. Это жидкостный манометр.

Как вы видите, основной частью этого прибора является U -образная трубка. Вы самостоятельно опишите этот прибор по ОП после того, как мы проведем небольшой опыт и рассмотрим принцип действия этого прибора, в дальнейшем вам будет легче его описать.

Обратите внимание на эту демонстрационную установку. Перед вами открытый жидкостный манометр, прибор для демонстрации давления внутри жидкости и аквариум с водой. Зарисуйте его в тетрадь.

Что вы можете сказать, об уровне жидкости в обоих коленах? Как вы думаете, почему так?

Соединим одно из колен с помощью резиновой трубки с коробочкой, одна сторона которой затянута резиновой пленкой, и надавим пальцем на пленку. Как вы думаете, что произойдет?

Давайте в этом убедимся. Настя, выйди и попробуй.

Итак, что же произошло?

Как вы думаете, почему уровень жидкости в коленах изменяется?

Правильно, об изменении давления можно судить по высоте этого избыточного столба.

А теперь медленно будем погружать коробочку в аквариум. Как вы думаете, что произойдет?

Давайте проверим. Сима, выйди и проделай этот опыт.

Показания действительно изменились, а теперь опустим глубже. Что произошло?

Какой вывод вы можете сделать?

Правильно, запишите. Давление внутри жидкости увеличивается с глубиной.

А сейчас, мы установим прибор на некоторой определенной глубине, и будем перемещать его в горизонтальной плоскости и поворачивать. Как вы думаете, что же произойдет с показаниями манометра?

Давайте посмотрим. Правильно. Показания не изменились. Какой вывод можно сделать?

Запишите это в свои тетради.

А сейчас вы поработаете с книгой. Вы самостоятельно изучите §45. И опишите жидкостный манометр по ОП.