Quale dispositivo fisico misura la pressione atmosferica? Strumenti per la misura della pressione atmosferica

La forza del peso di una colonna d'aria alta 10 km che agisce su un'unità di superficie terrestre è chiamata pressione atmosferica. Nel sistema SI, l'unità di pressione è Pascal (Pa)

Tuttavia, 1 Pa è un valore di pressione molto piccolo, quindi durante la misurazione pressione atmosferica Usano più unità: kPa = 1000 Pa e MPa = 10 6 Pa = 1000 kPa.

Oltre al Pascal, per misurare la pressione atmosferica vengono utilizzate anche unità non di sistema: millimetri di colonna e bar di mercurio (acqua) e

1 bar = 101,3 kPa = 760 mm. rt. Arte.,

Questo è proprio il valore della pressione atmosferica al livello del mare.

Un dispositivo per misurare la pressione atmosferica è chiamato barometro. Il tipo più comune è il barometro aneroide metallico, il cui design è mostrato in Fig. 1.2. L'aneroide è basato su una camera cilindrica. A, da cui è stata pompata l'aria. La camera è sigillata ermeticamente con una sottile membrana ondulata (ondulata). M. Per evitare che la pressione atmosferica appiattisca la membrana, utilizza la trazione T collegato ad una molla P, fissato al corpo del dispositivo. Alla molla incernierata l'estremità inferiore della freccia è fissa CON, che può ruotare attorno ad un asse DI. Una scala viene utilizzata per misurare le letture dello strumento. Sh. Quando la pressione atmosferica cambia, la membrana si piega verso l'interno o verso l'esterno e sposta l'ago lungo la scala, indicando il valore della pressione (la scala di un barometro aneroide viene calibrata e verificata utilizzando le letture di un barometro a mercurio).

Riso. 1.2 – Rappresentazione schematica di un barometro aneroide

UN I neroidi sono molto comodi da usare, durevoli, di piccole dimensioni, ma meno precisi dei barometri a mercurio. L'aspetto del barometro aneroide è mostrato in Fig. 1.3.

Riso. 1.3– Barometro aneroide

Secondo la formula barometrica

(1.5)

cioè il valore della pressione atmosferica dipende dall'altezza sopra la superficie terrestre, quindi la scala del barometro aneroide può essere calibrata in metri in base alla distribuzione della pressione sull'altitudine. Un aneroide che ha una scala con la quale è possibile determinare l'altezza del dislivello sopra la Terra è chiamato altimetro (altimetro). Sono ampiamente utilizzati nell'aviazione, nel paracadutismo e nell'alpinismo.

1.4. Strumenti e metodi per la misurazione dell'umidità dell'aria

L'aria atmosferica contiene sempre una certa quantità di vapore acqueo, e quindi è essenzialmente una miscela meccanica di aria secca e vapore acqueo, corrispondente alle leggi dei gas ideali. Per caratterizzare il grado di umidità dell'aria, assoluto e umidità relativa.

Umidità assoluta– la quantità di vapore acqueo contenuta in 1 m 3 di aria si misura in kg/m 3 (g/cm 3).

Umidità relativa– il rapporto tra la densità effettiva (pressione) dell'aria e la massima possibile a una determinata temperatura:

(1.6)

L'umidità relativa dell'aria è espressa in percentuale ed è una delle principali grandezze meteorologiche. Per determinare l'umidità dell'aria vengono utilizzati igrometri psicrometrici e a capello.

Psicrometro domestico utilizzato per misurare la temperatura e l'umidità. È composto da due termometri (Fig. 1.4, UN), e il serbatoio del termometro destro è avvolto in un panno inumidito con acqua. Il termometro sinistro è asciutto e viene utilizzato per misurare la temperatura dell'aria. Le letture dei termometri destro e sinistro servono contemporaneamente per calcolare l'umidità relativa dell'aria.

A
Il pezzo di stoffa che avvolge la sfera del termometro deve essere pulito; se sporco deve essere sostituito con uno nuovo. Per un uso continuativo, il tessuto deve essere sostituito ogni due settimane.

Non dovrebbero esserci oggetti vicino al dispositivo che abbiano una temperatura diversa dalla temperatura dell'aria che potrebbe influenzare le letture del dispositivo.

L'umidità viene determinata utilizzando tabelle e grafici psicrometrici ( Appendice A E IN), il metodo di determinazione è indicato nel lavoro di laboratorio 1.

Riso. 1.4– Strumenti di misura dell'umidità:UN - psicrometro domestico; b – igrometro a capello

Igrometro a capello(figura 1.4, B) è progettato anche per misurare l'umidità relativa dell'aria. Il funzionamento del dispositivo si basa sulla proprietà dei capelli umani sgrassati di modificare la propria lunghezza al variare dell'umidità relativa dell'aria circostante. Lo scopo principale di un igrometro a capello è misurare l'umidità in climi gelidi, quando l'umidità non può essere determinata da uno psicrometro. Ma poiché le letture dell'igrometro richiedono correzioni ottenute confrontando con uno psicrometro, le osservazioni dell'igrometro vengono effettuate durante tutto l'anno. Se durante il conto alla rovescia si scopre che la fine della freccia ha superato la centesima divisione, è necessario stimare approssimativamente su quale divisione si troverebbe la freccia se la scala fosse estesa di 110 e annotare la lettura “estrapolata”. La temperatura dell'aria viene misurata utilizzando il termometro a secco di uno psicrometro.

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• Partecipante: Vertushkin Ivan Aleksandrovich
• Responsabile: Elena Anatolyevna Vinogradova

Argomento: "Pressione atmosferica"

Introduzione

Fuori dalla finestra piove oggi. Dopo la pioggia, la temperatura dell'aria è diminuita, l'umidità è aumentata e la pressione atmosferica è diminuita. La pressione atmosferica è uno dei principali fattori che determinano lo stato del tempo e del clima, quindi la conoscenza della pressione atmosferica è necessaria nelle previsioni meteorologiche. Grande significato pratico ha la capacità di misurare la pressione atmosferica. E può essere misurato con speciali dispositivi barometrici. Nei barometri liquidi, al variare del tempo, la colonna liquida diminuisce o aumenta.

La conoscenza della pressione atmosferica è necessaria in medicina, in processi tecnologici, la vita umana e tutti gli organismi viventi. Esiste una connessione diretta tra i cambiamenti della pressione atmosferica e i cambiamenti del tempo. Un aumento o una diminuzione della pressione atmosferica può essere un segno di cambiamenti meteorologici e influire sul benessere di una persona.

Descrizione di tre fenomeni fisici correlati da vita quotidiana:

• Relazione tra tempo e pressione atmosferica.
• Fenomeni alla base del funzionamento degli strumenti per la misura della pressione atmosferica.

Rilevanza dell'opera

L'importanza dell'argomento scelto è che in ogni momento le persone, grazie alle loro osservazioni sul comportamento degli animali, potrebbero prevedere i cambiamenti meteorologici, disastri naturali, evitare vittime umane.

L’influenza della pressione atmosferica sul nostro corpo è inevitabile; i cambiamenti improvvisi della pressione atmosferica influiscono sul benessere di una persona e ne soffrono soprattutto le persone dipendenti dal clima. Naturalmente non possiamo ridurre l’influenza della pressione atmosferica sulla salute umana, ma possiamo aiutare il nostro stesso corpo. La capacità di misurare la pressione atmosferica, conoscenza di segni popolari, uso di dispositivi fatti in casa.

Scopo del lavoro: scoprire quale ruolo gioca la pressione atmosferica nella vita quotidiana umana.

Compiti:

• Studiare la storia della misurazione della pressione atmosferica.
• Determinare se esiste una connessione tra il tempo e la pressione atmosferica.
• Studiare le tipologie di strumenti progettati per misurare la pressione atmosferica, realizzati dall'uomo.
• Esplorare fenomeni fisici, alla base del funzionamento degli strumenti per la misurazione della pressione atmosferica.
• Dipendenza della pressione del liquido dall'altezza della colonna di liquido nei barometri a liquidi.

Metodi di ricerca

• Analisi della letteratura.
• Riassumendo le informazioni ricevute.
• Osservazioni.

Campo di studi: pressione atmosferica

Ipotesi: la pressione atmosferica ha importante per gli esseri umani .

Significato dell'opera: il materiale di questo lavoro può essere utilizzato nelle lezioni e nelle attività extrascolastiche, nella vita dei miei compagni di classe, degli studenti della nostra scuola e di tutti gli amanti della ricerca sulla natura.

Piano di lavoro

I. Parte teorica (raccolta informazioni):

1. Revisione e analisi della letteratura.
2. Risorse Internet.

II. Parte pratica:

• osservazioni;
• raccolta di informazioni meteorologiche.

III. Parte finale:

1. Conclusioni.
2. Presentazione del lavoro.

Storia della misurazione della pressione atmosferica

Viviamo sul fondo di un enorme oceano d'aria chiamata atmosfera. Tutti i cambiamenti che avvengono nell'atmosfera hanno sicuramente un impatto su una persona, sulla sua salute, sul suo stile di vita, perché... l'uomo è parte integrante della natura. Ciascuno dei fattori che determinano il tempo: pressione atmosferica, temperatura, umidità, contenuto di ozono e ossigeno nell'aria, radioattività, tempeste magnetiche, ecc. ha un effetto diretto o indiretto sul benessere e sulla salute umana. Concentriamoci sulla pressione atmosferica.

Pressione atmosferica- questa è la pressione dell'atmosfera su tutti gli oggetti in essa contenuti e sulla superficie terrestre.

Nel 1640 il Granduca di Toscana decise di costruire una fontana sulla terrazza del suo palazzo e fece approvvigionare l'acqua da un vicino lago mediante una pompa aspirante. Gli artigiani fiorentini invitati dissero che ciò era impossibile perché l'acqua doveva essere aspirata fino ad un'altezza di oltre 32 piedi (più di 10 metri). Non sono riusciti a spiegare perché l'acqua non viene assorbita fino a una tale altezza. Il Duca chiese al grande scienziato italiano di esaminarlo Galileo Galilei. Sebbene lo scienziato fosse già vecchio e malato e non potesse impegnarsi in esperimenti, suggerì tuttavia che la soluzione al problema risiedesse nell'area della determinazione del peso dell'aria e della sua pressione sulla superficie dell'acqua del lago. Lo studente di Galileo Evangelista Torricelli si assunse il compito di risolvere questo problema. Per verificare l'ipotesi del suo insegnante, condusse il suo famoso esperimento. Un tubo di vetro lungo 1 m, sigillato a un'estremità, era completamente pieno di mercurio e, chiudendo ermeticamente l'estremità aperta del tubo, lo capovolgeva con questa estremità in una tazza con mercurio. Una parte del mercurio fuoriuscì dal tubo, una parte rimase. Uno spazio senz'aria si è formato sopra il mercurio. L'atmosfera preme sul mercurio nella tazza, anche il mercurio nel tubo preme sul mercurio nella tazza, poiché è stato stabilito l'equilibrio, queste pressioni sono uguali. Calcolare la pressione del mercurio in un tubo significa calcolare la pressione dell'atmosfera. Se la pressione atmosferica aumenta o diminuisce, la colonna di mercurio nel tubo aumenta o diminuisce di conseguenza. Ecco come è apparsa l'unità di misura della pressione atmosferica: mm. rt. Arte. – millimetro mercurio. Osservando il livello del mercurio nel tubo, Torricelli notò che il livello cambiava, il che significava che non era costante e dipendeva dai cambiamenti del tempo. Se la pressione aumenta, il tempo sarà bello: freddo d'inverno, caldo d'estate. Se la pressione scende bruscamente, significa che è prevista nuvolosità e saturazione di umidità nell'aria. Un tubo di Torricelli con attaccato un righello rappresenta il primo strumento per misurare la pressione atmosferica: un barometro a mercurio. (Appendice 1)

Anche altri scienziati hanno creato barometri: Robert Hooke, Robert Boyle, Emil Marriott. I barometri ad acqua furono progettati dallo scienziato francese Blaise Pascal e dal borgomastro tedesco della città di Magdeburgo, Otto von Guericke. L'altezza di un tale barometro era superiore a 10 metri.

Per misurare la pressione vengono utilizzate diverse unità: mm di mercurio, atmosfere fisiche, nel sistema SI – Pascal.

Relazione tra tempo e pressione atmosferica

Nel romanzo di Jules Verne "Il capitano di quindici anni", ero interessato alla descrizione di come comprendere le letture del barometro.

“Il capitano Gul, un buon meteorologo, gli ha insegnato a comprendere le letture del barometro. Ti diremo brevemente come utilizzare questo meraviglioso dispositivo.

1. Quando, dopo un lungo periodo di bel tempo, il barometro comincia a scendere bruscamente e continuamente segno certo piovere. Tuttavia, se bel tempoè rimasta per molto tempo, la colonna di mercurio può scendere per due o tre giorni e solo dopo si verificheranno cambiamenti evidenti nell'atmosfera. In questi casi, più tempo passa tra l'inizio della caduta della colonnina di mercurio e l'inizio delle piogge, più a lungo persisterà il tempo piovoso.
2. Al contrario, se durante un lungo periodo di pioggia il barometro comincia a salire lentamente ma continuamente, si può prevedere con sicurezza l'arrivo del bel tempo. E il bel tempo si manterrà tanto più a lungo, quanto più tempo sarà trascorso tra l'inizio dell'innalzamento della colonnina di mercurio e il primo giorno sereno.
3. In entrambi i casi, il cambiamento del tempo che si verifica immediatamente dopo l'innalzamento o l'abbassamento della colonnina di mercurio persiste per un tempo molto breve.
4. Se il barometro sale lentamente ma continuamente per due o tre giorni o più, ciò fa presagire bel tempo, anche se ha piovuto ininterrottamente in tutti questi giorni, e viceversa. Ma se il barometro sale lentamente nei giorni di pioggia, e comincia subito a scendere quando arriva il bel tempo, il bel tempo non durerà a lungo, e viceversa
5. In primavera e in autunno fa presagire un forte calo del barometro tempo ventoso. In estate, con un caldo estremo, prevede un temporale. In inverno, soprattutto dopo gelate prolungate, un rapido calo della colonnina di mercurio indica un imminente cambio di direzione del vento, accompagnato da disgelo e pioggia. Al contrario, un aumento del mercurio durante le gelate prolungate fa presagire nevicate.
6. Le frequenti fluttuazioni del livello della colonna di mercurio, a volte in aumento, a volte in diminuzione, non dovrebbero in nessun caso essere considerate come un segno dell'avvicinarsi di un lungo periodo; periodo di tempo secco o piovoso. Solo un calo o un aumento graduale e lento della colonnina di mercurio preannuncia l'inizio di un lungo periodo di tempo stabile.
7. Quando, alla fine dell'autunno, dopo un lungo periodo di vento e pioggia, il barometro comincia a salire, ciò preannuncia l'arrivo del vento da nord e il gelo.

Ecco le conclusioni generali che si possono trarre dalle letture di questo prezioso dispositivo. Dick Sand era un eccellente giudice delle previsioni del barometro e molte volte si convinse della loro correttezza. Ogni giorno consultava il suo barometro per non farsi sorprendere dai cambiamenti del tempo”.

Ho fatto osservazioni sui cambiamenti meteorologici e sulla pressione atmosferica. E mi sono convinto che questa dipendenza esiste.

Data	Temperatura,°C	Precipitazione,	Pressione atmosferica, mm Hg.	Nuvolosità
				nuvoloso
				nuvoloso
				nuvoloso
				nuvoloso
				nuvoloso
				nuvoloso
				nuvoloso

Strumenti per la misura della pressione atmosferica

Per scopi scientifici e quotidiani è necessario essere in grado di misurare la pressione atmosferica. Ci sono dispositivi speciali per questo - barometri. La pressione atmosferica normale è la pressione al livello del mare ad una temperatura di 15 °C. È pari a 760 mmHg. Arte. Sappiamo che quando l'altitudine cambia di 12 metri, la pressione atmosferica cambia di 1 mmHg. Arte. Inoltre, con l'aumentare dell'altitudine, la pressione atmosferica diminuisce e con la diminuzione dell'altitudine aumenta.

Il barometro moderno è privo di liquidi. Si chiama barometro aneroide. I barometri in metallo sono meno precisi, ma non così ingombranti o fragili.

- un dispositivo molto sensibile. Ad esempio, salendo all'ultimo piano di un edificio di nove piani, a causa delle differenze di pressione atmosferica a diverse altitudini, troveremo una diminuzione della pressione atmosferica di 2-3 mm Hg. Arte.

Un barometro può essere utilizzato per determinare l'altitudine di volo di un aereo. Questo barometro è chiamato altimetro barometrico o altimetro. L'idea dell'esperimento di Pascal ha costituito la base per la progettazione dell'altimetro. Determina l'altezza sul livello del mare in base ai cambiamenti della pressione atmosferica.

Quando si osserva il tempo in meteorologia, se è necessario registrare le fluttuazioni della pressione atmosferica in un certo periodo di tempo, viene utilizzato un registratore - barografo.

(Storm Glass) (vetro tempesta, olandese. tempesta- "tempesta" e bicchiere- "vetro") è un barometro chimico o cristallino costituito da un pallone o un'ampolla di vetro riempita con una soluzione alcolica in cui sono disciolti canfora, ammoniaca e nitrato di potassio in determinate proporzioni.

Ho utilizzato attivamente questo barometro chimico durante il mio viaggio per mare L'idrografo e meteorologo inglese, il vice ammiraglio Robert Fitzroy, che descrisse attentamente il comportamento del barometro, descrizione utilizzata ancora oggi. Pertanto, il vetro tempesta è anche chiamato "barometro Fitzroy". Dal 1831 al 1836, Fitzroy guidò la spedizione oceanografica sulla HMS Beagle, che includeva Charles Darwin.

Il barometro funziona come segue. Il pallone è sigillato ermeticamente, ma, tuttavia, al suo interno avviene costantemente la nascita e la scomparsa dei cristalli. A seconda dei cambiamenti climatici imminenti, nel liquido si formano cristalli varie forme. Stormglass è così sensibile che può prevedere cambiamento improvviso meteo 10 minuti prima. Il principio di funzionamento non è stato ancora completamente sviluppato spiegazione scientifica. Il barometro funziona meglio se posizionato vicino ad una finestra, soprattutto nelle case in cemento armato probabilmente in questo caso il barometro non è così schermato;

Baroscopio– un dispositivo per il monitoraggio delle variazioni della pressione atmosferica. Puoi creare un baroscopio con le tue mani. Per realizzare un baroscopio è necessaria la seguente attrezzatura: Barattolo di vetro volume 0,5 litri.

1. Un pezzo di pellicola da un pallone.
2. Anello di gomma.
3. freccia leggera dalla paglia.
4. Filo per fissare la freccia.
5. Scala verticale.
6. Corpo del dispositivo.

Dipendenza della pressione del liquido dall'altezza della colonna di liquido nei barometri a liquidi

Quando la pressione atmosferica cambia nei barometri liquidi, cambia l'altezza della colonna liquida (acqua o mercurio): quando la pressione diminuisce, diminuisce e quando la pressione aumenta, aumenta. Ciò significa che esiste una dipendenza dell'altezza della colonna di liquido dalla pressione atmosferica. Ma il liquido stesso preme sul fondo e sulle pareti della nave.

Lo scienziato francese B. Pascal a metà del XVII secolo stabilì empiricamente una legge chiamata legge di Pascal:

La pressione in un liquido o gas si trasmette equamente in tutte le direzioni e non dipende dall'orientamento della zona su cui agisce.

Per illustrare la legge di Pascal, la figura mostra un piccolo prisma rettangolare immerso nel liquido. Se assumiamo che la densità del materiale del prisma sia uguale alla densità del liquido, allora il prisma deve trovarsi in uno stato di equilibrio indifferente nel liquido. Ciò significa che le forze di pressione che agiscono sul bordo del prisma devono essere bilanciate. Ciò avverrà solo se le pressioni, cioè le forze agenti per unità di superficie di ciascuna faccia, sono le stesse: P 1 = P 2 = P 3 = P.

La pressione del liquido sul fondo o sulle pareti laterali del recipiente dipende dall'altezza della colonna di liquido. Forza di pressione sul fondo di un recipiente cilindrico di altezza H e zona di base S pari al peso di una colonna di liquido mg, Dove M = ρ ghSè la massa del liquido nel recipiente, ρ è la densità del liquido. Pertanto p = ρ ghS / S

Stessa pressione in profondità H secondo la legge di Pascal il liquido intacca anche le pareti laterali del recipiente. Pressione della colonna di liquido ρ gh chiamato pressione idrostatica.

Molti dispositivi che incontriamo nella vita sfruttano le leggi della pressione dei liquidi e dei gas: vasi comunicanti, riserve idriche, presse idrauliche, chiuse, fontane, pozzi artesiani, ecc.

Conclusione

La pressione atmosferica viene misurata per prevedere con maggiore probabilità possibili cambiamenti meteorologici. Esiste una connessione diretta tra i cambiamenti di pressione e i cambiamenti meteorologici. Un aumento o una diminuzione della pressione atmosferica con una certa probabilità può essere un segno di cambiamenti meteorologici. Devi sapere: se la pressione scende, allora è previsto tempo nuvoloso e piovoso, ma se aumenta, è previsto tempo secco, con tempo freddo in inverno. Se la pressione scende molto bruscamente, è possibile un grave maltempo: un temporale, un forte temporale o una tempesta.

Anche nei tempi antichi, i medici scrivevano sull'influenza del tempo sul corpo umano. Nella medicina tibetana si dice: “il dolore articolare aumenta nei periodi di pioggia e durante i periodi di forte vento”. Il famoso alchimista e medico Paracelso osservò: “Chi ha studiato i venti, i fulmini e il tempo conosce l’origine delle malattie”.

Affinché una persona si senta a suo agio, la pressione atmosferica deve essere pari a 760 mm. rt. Arte. Se la pressione atmosferica devia anche di 10 mm in una direzione o nell'altra, una persona si sente a disagio e ciò può influire sulla sua salute. Eventi avversi osservato durante il periodo di variazioni della pressione atmosferica - aumento (compressione) e soprattutto diminuzione (decompressione) alla normalità. Quanto più lento è il cambiamento di pressione, tanto meglio e senza conseguenze negative il corpo umano si adatta ad esso.

Uno degli strumenti più accurati utilizzati per misurare la pressione atmosferica in tutte le stazioni meteorologiche è il cosiddetto barometro a tazza della stazione. È un tubo di vetro lungo circa 80 cm, con una sezione trasversale di 1 cm2. La sua estremità superiore è sigillata e l'estremità inferiore aperta è abbassata in una tazza di mercurio. Il tubo è pieno di mercurio; nella parte non riempita del tubo c'è uno spazio senz'aria (o meglio estremamente rarefatto).

Per proteggere il tubo da danni meccanici, è racchiuso in un telaio metallico. Rappresentazione schematica del design di un barometro marino a tazza: su entrambi i lati sono praticate due fessure longitudinali, una opposta all'altra, necessarie per determinare l'altezza della colonna di mercurio nel tubo. Sul lato sinistro della fessura anteriore c'è una scala: nei vecchi barometri - in millimetri, in quelli nuovi - in millibar. Per leggere la pressione su una scala si utilizza un anello mobile dotato di nonio. Il nonio viene spostato lungo la fessura utilizzando una vite situata su lato destro cornici. Prima di contare, la sezione inferiore del nonio viene portata al punto superiore del menisco visibile del mercurio, quindi la pressione viene letta in decimi: gli interi vengono contati lungo la sezione inferiore del nonio e i decimi - secondo le divisioni del nonio (da 0 a 9). I decimi (mm o mb) si giudicano con la divisione del nonio che coincide esattamente con qualsiasi divisione della scala. Per consentire all'aria di entrare nella tazza con il mercurio, viene praticato un piccolo foro, chiuso senza stringere con un tappo a vite.

Il barometro a tazza della stazione è installato nel locale della stazione meteorologica in un apposito armadio in posizione verticale.

Un barometro marino a mercurio, come suggerisce il nome, è progettato per misurare la pressione atmosferica sulle navi marittime. In linea di principio, è progettato allo stesso modo di un barometro a tazza da stazione, e si differenzia da esso per le sue dimensioni più piccole e per il tubo barometrico più stretto con estensioni alle estremità. Il restringimento della parte centrale del tubo allo spessore del capillare viene effettuato per ridurre la vibrazione del mercurio nel tubo durante l'oscillazione della nave e per proteggere dalla penetrazione di bolle d'aria nel mercurio. La tazza con il mercurio è più stretta rispetto al barometro della stazione. Ciò elimina anche in modo significativo l'influenza del beccheggio della nave sulle condizioni e sulle letture del barometro.

Un barometro marino è sospeso all'interno di una nave utilizzando un giunto cardanico.

Un barometro aneroide, o semplicemente aneroide, è uno strumento semplice e di facile utilizzo ampiamente utilizzato per misurare la pressione atmosferica sulle navi.

Il principio di funzionamento dell'aneroide si basa sulla misurazione del grado di deformazione delle pareti di una scatola a pressione metallica piatta e cava sotto l'influenza della pressione atmosferica.

La scatola aneroide, essendo la parte sensibile del dispositivo, reagisce in modo molto sensibile alle variazioni della pressione atmosferica. La sensibilità della scatola di pressione è ottenuta dal fatto che l'aria al suo interno viene scaricata molto fortemente. Quando la pressione aumenta la scatola si contrae, mentre quando la pressione diminuisce si espande. Per evitare la completa deformazione della scatola, possibile sotto l'influenza della pressione atmosferica, ad essa è fissata una molla a forma di arco che, allungando la scatola, bilancia la pressione atmosferica che agisce su di essa.

La compressione e la tensione della scatola vengono trasmesse all'indice del barometro attraverso un sistema di aste e leve. La scala aneroide è graduata in millimetri o millimetri di mercurio. L'aneroide viene calibrato a condizione che la temperatura della scatola di pressione a tutti i valori di pressione sia 0°. Pertanto, per determinare la correzione della lettura aneroide, che dipende dalla temperatura, durante la lettura della pressione viene determinata di volta in volta la temperatura del dispositivo stesso. Quest'ultima è determinata da un termometro montato in una fessura arcuata sulla superficie anteriore dell'aneroide.

Il meccanismo aneroide è racchiuso in una scatola rotonda di metallo o plastica, smaltata sul lato anteriore. Il dispositivo viene sempre conservato in una custodia speciale con coperchio apribile.

Un barometro aneroide, rispetto a un barometro a mercurio, è uno strumento meno preciso, ma è quasi insensibile alle oscillazioni della nave. Ciò lo rende più comodo da utilizzare e conservare in condizioni di nave. Lo svantaggio principale degli aneroidi è la graduale diminuzione della loro sensibilità e precisione di indicazione dovuta alla deformazione residua della scatola aneroide e della molla che si verifica nel tempo. Per eliminare queste carenze, gli aneroidi devono essere periodicamente controllati in istituti speciali del Servizio Idrometeorologico - nell'ufficio di verifica. Gli aneroidi devono essere controllati ogni sei mesi.

Il barografo è progettato per registrare continuamente i cambiamenti della pressione atmosferica. La sua struttura è simile a quella di un termografo. Anch'esso è composto da due parti principali: ricezione e scrittura. Diverse (5-10) scatole aneron collegate tra loro da guarnizioni metalliche fungono da ricevitore di pressione. Per evitare la completa deformazione delle scatole, possibile sotto l'influenza della pressione atmosferica, all'interno di ciascuna di esse è incorporata una molla a molla.

La deformazione totale parziale sotto forma di piccoli spostamenti verticali dell'intera serie di scatole di pressione, derivanti sotto l'influenza della variazione della pressione atmosferica, viene trasmessa attraverso un sistema di leve ad una freccia, all'estremità della quale è montata una piuma.

La pressione viene registrata sotto forma di curva su un tamburo che ruota lentamente utilizzando un meccanismo a orologio. Sul tamburo viene posto un nastro di carta, contrassegnato da linee orizzontali (pressione in mb) e archi verticali (tempo in ore e minuti.

A seconda del tempo di rotazione completa del tamburo, i baroriffi si dividono in “giornalieri” e “settimanali”.

Utilizzando un barografo, è possibile determinare non solo il valore specifico della pressione atmosferica in qualsiasi momento, ma anche l'entità e la natura del suo cambiamento in qualsiasi intervallo di tempo.

Poiché il cambiamento della pressione atmosferica è strettamente correlato al tempo attuale e futuro, per prevederlo in condizioni di navigazione è importante conoscere non tanto il valore assoluto della pressione quanto l'entità e la natura del suo cambiamento nelle ultime ore .

Il barografo su una nave viene installato in una stanza chiusa mediante supporti a molla o fissato a scaffale speciale o al tavolo.

Dispositivi controllare temperatura e umidità parametri dell'aria:

termometri– utilizzato per misurare la temperatura;

barometri– utilizzato per misurare la pressione;

anemometri– utilizzato per misurare la velocità del vento;

psicrometri, igrometri, misuratori di umidità– utilizzato per misurare l'umidità;

termografi, barografi, igrografi– servono per registrare le variazioni dei parametri corrispondenti nel tempo.

Scala strumento di misura, un insieme di segni e numeri sul dispositivo di riferimento dello strumento, corrispondenti a un numero di valori consecutivi della quantità misurata. Minimo parte della divisione dispositivi - prezzo di divisione.

Vengono utilizzati i seguenti tipi termometri:

Termometro a gas– l'azione si basa sulla dipendenza della pressione o del volume del gas dalla temperatura.

Termometro liquido– l'azione è basata sulla dilatazione termica del liquido. A seconda della temperatura dell'area di applicazione, riempire alcool etilico(da –80 a +80 °C), mercurio (da –35 a +750 °C) e altri liquidi.

Termometro in metallo– l'azione si basa su un cambiamento nella configurazione della piastra bimetallica quando riscaldata a causa della differenza nella dilatazione termica dei metalli. Piastra bimetallica: saldata o rivettata da strisce di due vari metalli con diversa dilatazione termica.

Termometro a resistenza– l'azione si basa sulle variazioni della resistenza elettrica dei metalli e dei semiconduttori con la temperatura.

Termometro termoelettrico– l'azione si basa su una variazione della forza elettromotrice nella termocoppia. Termocoppiaè costituito da due conduttori o semiconduttori diversi collegati in serie (saldati).

Vengono utilizzati i seguenti tipi arometri:

IN mercurio (liquido) in un barometro, la pressione atmosferica viene misurata dall'altezza della colonna di mercurio in un tubo sigillato nella parte superiore, abbassato con l'estremità aperta in un recipiente con mercurio. Barometri a mercurio- gli strumenti più accurati, le stazioni meteorologiche ne sono dotati e con essi viene controllato il funzionamento di altri tipi di barometri.

Aneroide- un barometro in cui la pressione atmosferica viene misurata dalla quantità di deformazione di una scatola metallica elastica da cui è stata pompata l'aria. Al variare della pressione, la casella si contrae o si espande e una freccia associata si sposta lungo una scala per indicare la pressione.

Ipsotermometro (termobarometro) è un dispositivo per la misurazione della pressione atmosferica, basato sul fatto che al variare della pressione cambia anche il punto di ebollizione dell'acqua. Utilizzato in condizioni di spedizione in montagna.

Velocità del vento misurata con un anemometro.

Anemometro, un dispositivo per misurare la velocità del vento e i flussi di gas (a volte la direzione del vento - anemorumbometro) in base al numero di giri di una piattaforma rotante.

Strumenti di misura umidità l'aria ha nome comune misuratori di umidità.

Misuratore di umidità– un dispositivo per la misurazione dell'umidità di gas, liquidi e corpi solidi (anche granulari). Esistono misuratori di umidità: igroscopici, elettrochimici (per gas e liquidi), igrometrici e psicrometrici (per gas), capacitivi e conduttometrici (per liquidi e solidi), nonché misuratori di umidità basati sul fenomeno della risonanza magnetica nucleare.

Umidità misurato principalmente dai seguenti dispositivi.

Igrometro– un dispositivo per determinare l'umidità dell'aria. I più comuni sono lo psicrometro e l'igrometro a capello, che misurano l'umidità relativa dell'aria misurando la variazione della lunghezza di un capello umano senza grasso a seconda dell'umidità dell'aria.

Psicrometro- un dispositivo per la misurazione della temperatura e dell'umidità dell'aria, costituito da due termometri, uno dei quali (“bagnato”) ha un serbatoio avvolto in batista inumidito. La temperatura è determinata da un termometro "a secco", l'umidità - dalla differenza nelle letture di un termometro a bulbo secco e umido.