Каким прибором измеряется атмосферное давление: обзор основных инструментов (6 видео)

Атмосферное давление является одним из важных параметров, характеризующих состояние атмосферы. Для его измерения используются специальные приборы, которые помогают определить, каким образом изменяется давление на различных высотах от поверхности Земли.

Одним из наиболее распространенных инструментов для измерения атмосферного давления является барометр. Этот прибор основан на принципе равновесия между атмосферным давлением и давлением столба жидкости. Барометр позволяет определить атмосферное давление в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.) или в гектопаскалях (гПа).

Кроме барометра, в метеорологии широко применяются такие инструменты, как гигрометр и анероидный барометр. Гигрометр предназначен для измерения влажности атмосферы, а анероидный барометр — для измерения атмосферного давления без использования жидкости.

Барограф — это специальный прибор, предназначенный для автоматической регистрации изменений атмосферного давления в течение определенного периода времени. Он используется в метеостанциях и метеорологических службах для непрерывного мониторинга атмосферного давления.

Содержание

Измерение атмосферного давления при помощи различных приборов
Барометры
Меркуриальные барометры
Анероидные барометры
Барографы
Механические барографы
Электронные барографы
Барокамеры
Графические барокамеры
🌟 Видео

Видео:Приборы для измерения давления. Решение задач по теме «Атмосфера и атмосферное давление».Скачать

Измерение атмосферного давления при помощи различных приборов

Для измерения атмосферного давления существует несколько различных приборов, каждый из которых обладает своими особенностями и применяется в разных сферах.

Барометры — это приборы, предназначенные для измерения атмосферного давления.
Меркуриальные барометры — это классические приборы для измерения атмосферного давления. Они состоят из закрытой трубки, наполненной ртутью, и резервуара с ртутью. Измерение производится по высоте столба ртути, который влияет на создание давления.
Анероидные барометры — это барометры, которые работают на основе изменения объема чувствительного элемента при изменении давления. Они не требуют использования ртути и обладают более компактным размером.
Барографы — это специальные приборы, предназначенные для автоматической регистрации и наблюдения за изменениями атмосферного давления с течением времени.
Механические барографы — используются для записи данных на бумаге с помощью механического механизма.
Электронные барографы — используются для цифровой регистрации и хранения данных об атмосферном давлении.
Барокамеры — это приборы, созданные для имитации изменений атмосферного давления на определенной высоте.
Графические барокамеры — используются для записи изменения давления в виде графика на специальной бумаге.

Таким образом, измерение атмосферного давления осуществляется при помощи различных приборов, в зависимости от требуемой точности и нужд наблюдений. Барометры, барографы и барокамеры являются основными инструментами для измерений атмосферного давления и являются неотъемлемой частью метеорологических и гидрометеорологических исследований.

Видео:Атмосферное давлениеСкачать

Барометры

Меркуриальные барометры основаны на использовании ртути, которая заполняет стеклянную трубку с одним открытым концом. При изменении атмосферного давления, ртуть поднимается или опускается в трубке. Это движение ртути свидетельствует о изменении давления и позволяет узнать текущее атмосферное давление. Меркуриальные барометры отличаются высокой точностью измерений, но требуют тщательного обращения из-за использования ртути, что может быть опасно из-за ее токсичности.

Анероидные барометры используют механическую систему пружин и мембран для измерения атмосферного давления. При изменении давления, мембрана сжимается или расширяется, что воздействует на пружинный механизм. Это изменение пружины позволяет определить текущее давление. Анероидные барометры являются более портативными и безопасными в использовании, чем меркуриальные, но требуют периодической поверки и калибровки.

Барографы — это приборы, используемые для автоматической регистрации атмосферного давления. Они оснащены механизмом, который записывает изменения давления на графической скале или электронном дисплее. Механические барографы используют связанные с мембраной пальцы, которые двигаются вместе с изменением давления. Электронные барографы работают на основе сенсоров и компьютеров, которые записывают данные о давлении. Барографы позволяют наблюдать динамику изменения атмосферного давления в определенный период времени.

Также существуют барокамеры, которые используются для создания вакуума в контролируемых условиях. Барокамеры могут быть графическими, где изменения давления отображаются на графической скале, или использовать другие методы измерения.

Меркуриальные барометры

Меркуриальные барометры имеют вертикально стоящую стеклянную трубку, наполненную ртутью. Верхняя часть трубки закрыта вакуумом, а нижняя погружена в открытую емкость с ртутью. При повышении атмосферного давления, ртуть в трубке поднимается, а при его понижении – опускается. Эта высота ртути показывает текущее атмосферное давление, которое измеряется в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.).

Меркуриальные барометры обладают высокой точностью измерения и могут использоваться как стационарные, так и переносные приборы. Важно отметить, что использование ртути в таких барометрах представляет опасность, так как ртуть является токсичным веществом. Поэтому, при работе с меркуриальными барометрами необходимо соблюдать все меры предосторожности.

Меркуриальные барометры широко применяются в метеорологических станциях, лабораториях и научных исследованиях для получения точных данных об атмосферном давлении. Они также используются в некоторых приборах, например, в анерометрах, которые измеряют скорость ветра, и в метеостанциях для предоставления прогнозов погоды.

Анероидные барометры

Анероидные барометры состоят из герметичного металлического корпуса, внутри которого размещены уплотненные пружинные механизмы. Эти механизмы реагируют на изменения атмосферного давления путем изменения своей формы или объема.

При увеличении атмосферного давления уплотненные пружины сжимаются, а при уменьшении — расширяются. Изменения формы или объема механизмов передаются на шкалу прибора, где показывается текущее значение атмосферного давления в единицах измерения, например, миллибарах или миллиметрах ртутного столба.

Анероидные барометры обычно компактны, портативны и менее сложны в использовании по сравнению с меркуриальными барометрами. Они не требуют особого обращения при перевозке и могут быть использованы как в стационарных условиях, так и для выездных наблюдений.

Однако анероидные барометры подвержены влиянию различных факторов, таких как температура и влажность воздуха. Для достижения наибольшей точности измерений, рекомендуется периодически калибровать прибор и учитывать возможные погрешности.

Анероидные барометры широко используются в метеорологии, геологии, а также в различных отраслях, связанных с изучением атмосферного давления и его влияния на окружающую среду.

Видео:Атмосферное давление. Измерение атмосферного давления. 7 класс.Скачать

Барографы

Существуют два основных типа барографов: механические и электронные. Механический барограф состоит из герметичного корпуса, в котором размещена капсула, наполненная газом. Капсула связана с механизмом на плавающей оси, который через систему пальцев и рычагов передает движение перо на бумагу. Перо записывает изменения давления на поверхности бумаги, создавая график.

Электронные барографы работают на основе электронных сенсоров. Датчики давления преобразуют физические изменения в электрические сигналы, которые затем анализируются и фиксируются электронной системой. Результаты измерений могут быть отображены на экране или сохранены в памяти прибора.

Барографы широко используются в метеорологических станциях, лабораториях и научных исследованиях. Они позволяют ученым и метеорологам получать непрерывные данные о давлении, что позволяет более точно прогнозировать изменения погоды и анализировать климатические условия на различных участках земной поверхности.

Преимущества механических барографов	Преимущества электронных барографов
Простота использования	Высокая точность измерений
Отсутствие необходимости электропитания	Возможность непрерывной записи данных
Надежность в экстремальных условиях	Удобство хранения и анализа данных

Выбор между механическим и электронным барографом зависит от конкретных требований и условий эксплуатации. Механические барографы просты в использовании и не требуют электропитания, но могут быть менее точными и требуют регулярной проверки и обслуживания. Электронные барографы обеспечивают высокую точность измерений и могут быть удобны для анализа длительных временных рядов данных, но требуют электропитания и должны быть защищены от внешних воздействий.

Механические барографы

Основным компонентом механического барографа является упругие элементы, такие как мембраны или пружины, которые реагируют на изменения давления в окружающем воздухе. Когда давление меняется, упругие элементы распрямляются или сжимаются, в зависимости от направления изменения давления.

Для регистрации изменений давления на упругие элементы механического барографа устанавливается графический регистратор, который записывает изменения давления на специальную бумагу или пленку. Графический регистратор может быть изготовлен из различных материалов, таких как металл или стекло, и иметь разные формы, например, стрелки или графические шкалы.

Одним из преимуществ механических барографов является их независимость от внешних источников энергии, таких как электричество или батарейки. Они также позволяют получать непрерывные данные об изменении атмосферного давления в течение длительного времени. Это делает механические барографы важным инструментом для метеорологических исследований.

Преимущества механических барографов:

Независимость от внешних источников энергии
Непрерывная запись изменений атмосферного давления

Недостатки механических барографов:

Требуется регулярная калибровка и обслуживание
Чувствительность к вибрациям и другим внешним факторам

В целом, механические барографы являются важными инструментами для измерения атмосферного давления и проведения метеорологических исследований. Они предоставляют непрерывные данные о изменении давления, что помогает ученым более точно прогнозировать погоду и анализировать климатические условия. Однако, для правильной работы механических барографов необходимо регулярно проводить их калибровку и обслуживание, а также учитывать их чувствительность к внешним воздействиям.

Электронные барографы

Основной принцип работы электронных барографов заключается в том, что они измеряют атмосферное давление с помощью датчиков и передают полученные данные на электронные устройства для их обработки и записи. Затем, результаты измерений можно отобразить на дисплее или передать на компьютер для дальнейшего анализа.

Преимущества электронных барографов включают в себя точность измерений, автоматизацию процесса, возможность записи и хранения данных на длительное время. Также электронные барографы обычно более компактные по сравнению с механическими барографами.

Эти приборы широко используются в метеорологии и климатологии для наблюдения и анализа изменений атмосферного давления. Они помогают предсказывать погоду, а также изучать долгосрочные климатические тенденции.

Преимущества электронных барографов:

Точность измерений
Автоматизация процесса
Возможность записи и хранения данных
Компактные размеры

Области применения электронных барографов:

Метеорология
Климатология
Гидрология
Научные исследования

Таким образом, электронные барографы являются незаменимыми инструментами для измерения и исследования атмосферного давления. Они обеспечивают высокую точность измерений и позволяют автоматизировать процесс наблюдения. Благодаря этим приборам можно получать надежные данные о погоде и климатических условиях, что имеет важное значение для многих отраслей науки и промышленности.

Видео:Атмосферное давление на разных высотах. Манометры | Физика 7 класс #34 | ИнфоурокСкачать

Барокамеры

Главная особенность барокамер заключается в том, что они позволяют определить атмосферное давление на различных высотах без необходимости перемещения воздушного судна или спутника. Это принципиальное отличие барокамер от других приборов для измерения давления.

В барокамерах атмосферное давление измеряется с помощью анероидных барометров, которые обладают высокой точностью измерений. С помощью барокамер можно получать информацию о давлении на разных высотах и строить соответствующие диаграммы. Такие диаграммы называют графическими барокамерами и они широко используются в метеорологических и аэрологических исследованиях.

Барокамеры имеют различные модели и виды. Одни из них используются на наземных станциях, другие – на борту самолетов или космических аппаратов. Барокамеры на наземных станциях предназначены для долгосрочного осуществления непрерывного мониторинга давления на разных уровнях высот. Барокамеры на борту самолетов и космических аппаратов используются для получения информации о вертикальном распределении давления в атмосфере.

Барокамеры являются важными инструментами для метеорологических исследований, позволяющими получить информацию о динамике атмосферного давления на различных высотах. Они играют значительную роль в прогнозе погоды и климатических изменениях.

Графические барокамеры

Основной элемент графической барокамеры — это барабан, на поверхность которого закреплено покрытие, обеспечивающее создание графического отображения давления. Поверхность барабана покрывается бумагой, на которой с помощью специального устройства наносятся маркировки для обозначения давления.

В процессе работы графическая барокамера непрерывно поворачивает барабан, при этом воздушное давление оказывает воздействие на капсулу, которая в свою очередь изменяет положение плумбы. Положение плумбы затем передается на барабан, на поверхности которого образуется график, отображающий изменения атмосферного давления в заданный период времени.

Графические барокамеры обладают высокой точностью измерения давления и широким диапазоном давления. Они являются незаменимым инструментом в метеорологических исследованиях, позволяют получать наглядное представление о динамике изменения атмосферных условий в течение времени.

Преимущества	Недостатки
— Высокая точность измерений — Непрерывное измерение в течение определенного периода времени — Создание графического отображения давления	— Более сложная конструкция по сравнению с другими типами барокамер — Высокая стоимость

Графические барокамеры широко используются в современной метеорологии и климатологии для получения достоверных данных о давлении в различных местах и условиях. Они позволяют изучать атмосферные процессы и изменения, а также прогнозировать погоду и климатические явления.