Прилади для вимірювання атмосферного тиску

Для вимірювання атмосферного тиску в метеорологічній практиці використовують деформаційні й рідинні барометри (від грецької baros – тяжіння, вага й metreo – виміряю). Найбільш поширені рідинні барометри, принцип дії яких оснований на врівноваженні атмосферного тиску вагою стовпу рідини. Принцип дії деформаційного барометру (анероїда) оснований на пружних деформаціях мембранної коробки.

Для визначення атмосферного тиску до показань ртутного барометру вводять поправки: 1) інструментальну, що виключає похибки виготовлення; 2) поправку для приведення показань барометру до 0°С, оскільки показання барометру залежать від температури (зі зміною температури змінюється щільність ртуті й лінійні розміри деталей барометра); 3) поправку для приведення показань барометру до нормального прискорення вільного падіння (gn = 9,80665 м/с²), яка обумовлена тим, що показання ртутних барометрів залежать від географічної широти й висоти над рівнем моря точки спостережень.

Найбільш точними стандартними приборами є ртутні барометри: ртуть завдяки великої щільності (13,596 г/см³) дозволяє отримати в барометрі порівняно невеликий стовп рідини, зручний для вимірювання. Ртутні барометри являють собою дві сполучені посудини, заповнені ртуттю, одна з яких – скляна трубка довжиною близько 90 см, яка запаяна зверху і не містить повітря.

Залежно від форми сполучених посудин ртутні барометри поділяють на 3 основних типи: чашкові, сифонні й сифонно-чашкові (рис. 1.1). На практиці використовують чашкові й сифонно-чашкові барометри. На метеорологічних станціях використовують станційний чашковий барометр (рис. 1.1, 1.2). Деформаційний барометр або барометр-анероїд (від грецької а – заперечна частка, nerys – вода, тобто який діє без рідини, додаток А, Б) вимірює атмосферний тиск на основі пружніх деформацій. Приймальною частиною анероїду (рис. 1.1) є кругла металічна коробка А з гофрованою основою, всередині якої створюється сильне розрідження. При підвищенні атмосферного тиску коробка стискується і тягне пружину, яка причеплена до неї; при зниженні тиску пружина розтискається і верхня основа коробки піднімається. Переміщення кінчика пружини передається стрілці В, яка переміщується шкалою С. В останніх конструкціях замість пружин використовують більш пружні коробки. До шкали причеплено дугоподібний термометр, який служить для внесення поправки до показань анероїда на температуру. Для отримання істинного значення тиску показники анероїду потребують поправки, які визначаються порівнянням із ртутним барометром. Похибка вимірювань складає 1-2 мбар.

Рис. 1.1 – Ртутні барометри

Рис. 1.2 – Барометр-анероїд

БарографМ-22А (додаток В) призначений для безперервної реєстрації атмосферного тиску. Прийомна частина барографа складається з декількох анероїдних коробок. Частиною приладу, що реєструє, є барабан (з годинним механізмом усередині) зі стрічкою, на якій записується тиск протягом доби або тижня.

Лабораторна робота № 2