Измерение атмосферного давления
Давление воздуха изменяется в широких пределах. Если оно больше 760 миллиметров ртутрного столба, то считается повышенным, если меньше – то пониженным.
Наблюдения за изменением атмосферного давления позволяют предсказывать погоду. Например, при повышении давления в зимний период погода становится морозней, а летом – жаркой. Пониженное атмосферное давление способствует появлению облачности, выпадению осадков. Поэтому постоянно знать величину атмосферного давления и контролировать его изменения необходимо не только ученым, медикам, но и всем нам.
Атмосферное давление
Атмосферное давление измеряется в миллиметрах ртутного столба, а также в Паскалях и гектоПаскалях. Принято считать нормальным давление, которое равно 760 мм рт. ст. (1013,25 гПа) .
Атмосферное давление, как правило, изменяется в зависимости от изменений погодных условий. Зачастую давление падает перед ненастной погодой, повышается – перед хорошей. Ведение учета изменения давления позволяет определить перемещение циклонов и направление ветров.
На самочувствие человека, проживающего долгое время в определенной местности, изменение характерного давления зачастую не влияет. В случаях, когда происходят непериодические колебания атмосферного давления, даже у здоровых людей появляется головная боль, падает работоспособность и ощущается тяжесть тела.
Изменение атмосферного давления также влияет на многие технологические процессы. Например, при переработке нефтепродуктов, где давление является одним из основных контролируемых технических параметров; хлебо-булочное производство, где показания давления сильно влияют на влажность полуфабрикатов из теста; в авиационной промышленности это очень важный параметр, оказывающий влияние на сроки и условия эксплуатации.
Приборы для измерения атмосферного давления
На сегодняшний день существует несколько видов барометров, с помощью которых осуществляют измерение давления воздуха:
- Ртутный сифонный барометр – представляет У-образную, наполненную ртутью трубку с открытым и запаянным концом.
- Ртутный чашечный барометр – состоит из вертикальной, наполненной ртутью трубки, верхний конец которой запаян, а нижний находится в специальной чашечке с ртутью.
- Барометр-анероид – является безвоздушной металлической коробкой с волнообразными стенками.
- Барограф – самопищущий прибор, который применяют для наблюдения за барометрическим давлением в определенные промежутки времени.
- Электронный барометр – цифровой прибор, работающий по принципу обычного анероида или по принципу измерения давления воздуха на чувствительный кристалл.
Ртутные барометры являются более точными и надежными по сравнению с анероидами, по ним проверяют работу других видов барометров. Высота давления в них определяется по высоте столба ртути. Метеорологические станции оборудованы чашечными барометрами.
Измерение атмосферного давления с помощью термогигрометра
Атмосферное давление измеряется не только с помощью различных видов барометров, но и такими универсальными цифровыми приборами, как термогигрометры. Несмотря на то, что основная задача данных устройств – определение относительной влажности и температуры, они прекрасно справляются и с измерением давления воздуха, показывая максимально точные величины. Поэтому такие многофункциональные приборы приобрести намного выгоднее, чем устаревшие барометры и психрометры.
АО «ЭКСИС» предлагает Вашему вниманию огромный ассортимент электронных измерителей давления и других контрольно-измерительных приборов высокого качества и всегда по доступным ценам.
В частности, в нашей копании Вы сможете приобрести следующие модели термогигрометров:
- Термогигрометр ИВТМ-7 М 2-Д-В. Прибор, помимо измерения и регистрации температуры и относительной влажности воздуха и других неагрессивных газов, измеряет атмосферное давление в миллиметрах ртутного столба и гПа, может регистрировать данные в энергонезависимой памяти, пересчитывать результаты измерений в различные единицы (процент относительной влажности, г/м3), осуществлять одновременную индикацию измеряемых значений. ИВТМ-7 М 2-Д-В обладает высокой степенью пылевлагозащиты (IP65), благодаря чему возможно его использование в помещениях с повышенной влажностью.
- Термогигрометр ИВТМ-7 К-1. Прибор измеряет атмосферное давление в кПа, может пересчитывать значения различных единиц влажности, осуществлять одновременную индикацию измеряемых значений, регистрировать данные на microSD, возможно подключение различных типов первичных преобразователей.
- Термогигрометр ИВТМ-7 Р-03-И-Д. Прибор оснащен жидкокристаллическим индикатором, предназначенным для визуального контроля значений относительной влажности, температуры и давления. Имеет малые габариты и эргономичный корпус.
- Термогигрометр ИВТМ-7 М 6-Д (в эргономичном корпусе). Прибор измеряет атмосферное давление в кПа, может регистрировать данные на энергонезависимой карте памяти, пересчитывать результаты измерений в различные единицы, осуществлять одновременную индикацию измеряемых значений. Имеет эргономичный корпус, большой и удобный дисплей.
- Термогигрометр ИВТМ-7 М 3-Д-В. Прибор, помимо измерения и регистрации температуры и относительной влажности воздуха и других неагрессивных газов, измеряет атмосферное давление в миллиметрах ртутного столба и гПа, может регистрировать данные в энергонезависимой памяти, пересчитывать результаты измерений в различные единицы (процент относительной влажности, г/м3), осуществлять одновременную индикацию измеряемых значений. Модель ИВТМ-7 М3-Д-В предназначена для создания измерительной сети. Степень влагозащиты корпуса и датчика IP65, благодаря чему возможно его использование в помещениях с повышенной влажностью.
- Термогигрометр ИВТМ-7 М 6-Д. Прибор измеряет атмосферное давление в кПа, может регистрировать данные на энергонезависимой карте памяти (microSD), пересчитывать результаты измерений в различные единицы, осуществлять одновременную индикацию измеряемых значений.
Все модели термогигрометров имеют интерфейс связи с ПК посредством USB, RS-232 и могут крепиться к стене.
Источник
Атмосферное давление
Рис. 111. Атмосферное давление прижимает лист бумаги к краям стакана, и вода не выливается
Атмосферное давление — это сила, с которой воздух давит на все тела.
Воздух очень лёгкий. Один кубический метр его у земной поверхности весит всего 1 кг 300 г. Однако он оказывает значительное давление на земную поверхность. На каждый квадратный сантиметр земной поверхности воздух давит с силой в один килограмм. И если в среднем поверхность человеческого тела составляет около полутора квадратных метров, то оказывается, что на каждого из нас воздух давит с силой около 15 т.
Но такое давление способно раздавить всё живое. Почему же мы его не ощущаем? Объясняется это тем, что давление внутри нашего организма равно атмосферному. Внутреннее и внешнее давление как бы уравновешиваются.
Чтобы убедиться, что воздух на все предметы давит со значительной силой, можно проделать такой опыт: налейте полный стакан воды и прикройте его листком бумаги. Прижмите ладонью бумагу к краям стакана и быстро переверните его. Теперь уберите ладонь от листа, и вы увидите, что вода из стакана не выльется, хотя держите вы его вверх дном. Это давление воздуха прижимает лист к краям стакана и удерживает в нём воду (рис. 111).
История
В середине XVII века учёный Эванджелиста Торричелли, чтобы доказать, что воздух давит и что давление с высотой изменяется, проделал следующий опыт: взял стеклянную трубку длиной 1 м, запаянную с одного конца, и наполнил её ртутью. Перевернув трубку и опустив её открытый конец в чашечку, в которой также была налита ртуть, он заметил, что ртуть в трубке быстро опустилась до определённого уровня и остановилась.
На уровне моря высота столбика ртути в трубке оказалась равной 760 мм. Почему же ртуть из трубки не вылилась вся, а остановилась на высоте 760 мм? Ответ на этот вопрос может быть только один: воздух давит на ртуть в чашечке и не даёт вылиться ртути из трубки. С этим несложным прибором учёный начал подниматься вверх по склону горы.
На высоте 100 м от уровня океана он снова измерил длину столбика ртути. Его высота теперь была 750 мм, а на высоте 1 км только 660 мм. Когда же учёный стал спускаться с горы, то ртутный столбик начал снова повышаться и у берега моря высота его снова стала 760 мм.
Описанный прибор был назван ртутным барометром.
Изменение атмосферного давления
Если подниматься от берега моря (относительная высота 0) на вершину горы, то атмосферное давление будет изменяться так же, как и изменяется давление воды, если подниматься со дна океана на его поверхность. Давление в приземном слое воздуха с высотой уменьшается в среднем на 1 мм на каждые 10 м подъёма (рис. 112)
Измерение атмосферного давления
Измерение атмосферного давления производятся прибором, который называется барометром (греч. «барюс» — тяжесть, «метрео» — измеряю).
Ртутный барометр
Слово «барометр» в переводе на русский язык означает «измеритель тяжести». Ртутный барометр имеет существенный недостаток: его трудно носить с собой в походах и экспедициях. Поэтому для определения атмосферного давления обычно пользуются барометром-анероидом. Материал с сайта http://wikiwhat.ru
Барометр-анероид
«Анероид» в переводе с греческого языка на русский означает «безжидкостный» — в нём нет ртути. Основная часть анероида — металлическая коробочка, которая помещается в корпусе прибора. Из этой коробочки выкачивается воздух, поэтому её стенки очень чувствительны к изменениям атмосферного давления: при уменьшении давления они расширяются, при увеличении, наоборот, сжимаются. С помощью несложного устройства эти изменения стенок коробочки передаются стрелке, которая и показывает на шкале атмосферное давление.
Прежде чем произвести отсчёт атмосферного давления по барометру-анероиду, рекомендуется слегка постучать пальцем по стеклу прибора.
Барометр-высотомер
Иногда на шкале анероида вместо цифр, показывающих атмосферное давление, пишут высоту, которая соответствует данному давлению. Так, вместо 760 мм пишут 0, вместо 750 мм — 10 м и т. д. С помощью такого барометра-высотомера лётчики определяют высоту полёта самолёта, альпинисты измеряют высоту, на которую они поднялись.
Источник
Что такое атмосферное давление?
В целом, это вес воздуха над вами. Точнее, давление толщи воздуха на поверхность Земли.
Если вы, например, взлетите на самолете, то воздуха над вами станет меньше. Поэтому давление с высотой уменьшается.
На Земле давление меняется из-за того, что неравномерно прогрет воздух.
Атмосферное давление – это давление веса воздуха на какую-то точку. Если воздух становится легче, то и давление на эту точку меньше.
Чем теплее воздух, тем он более легкий. Поэтому чем теплее воздух, тем меньше атмосферное давление.
А если воздух становится холоднее – то и давление увеличивается.
Почему теплый воздух более легкий?
При нагревании скорость движения молекул увеличивается => молекулы разлетаются на большее расстояние друг от друга => плотность нагретого воздуха становится меньше. Так как вес напрямую зависит от плотности, то чем меньше плотность, тем меньше вес.
Как измеряют давление
Атмосферное давление измеряют с помощью барометра. Классический ртутный барометр сделан как стеклянная трубка высотой около одного метра. Один конец открыт, другой герметизирован. Труба заполнена ртутью и установлена вверх дном в контейнере.
Когда вес ртути меньше атмосферного давления – уровень ртути в трубке поднимается, что означает высокое давление.
Когда вес ртути превышает атмосферное, уровень ртути падает. Это низкое давление.
Более современный барометр – анероидный. Он напоминает компас или часы.
Внутри анероидного барометра установлен небольшой гибкий металлический полый ящик, из которого выкачан воздух. Из-за того, что внутри ящика вакуум, небольшие изменения внешнего давления воздуха заставляют его стенки расширяться или сжиматься.
Движение стенок этого ящика отражается на рычагах, которые, в свою очередь, перемещают иглу. Эта игла и отображает данные об изменении давления на циферблате барометра.
Барометры часто оснащены «запоминающей иглой». Вы сами устанавливаете ее на текущем показателе давления. При следующей проверке будет видно, что произошло с давлением.
Сегодня мы не будем разбирать, что такое миллибары или паскали, пока что достаточно будет запомнить:
Нормальное значение атмосферного давления на уровне моря – это 760 мм ртутного столба, или 1013 миллибар, или 1013 Гектопаскалей.
Прогноз погоды с помощью барометра
Если вы знаете показатели атмосферного давления, то можете прогнозировать погоду на ближайшие 12-24 часа. Если давление изменилось хотя бы на четверть Гектопаскаля, то уже следует ожидать перемен в погоде.
• Области высокого давления предвещают ясное небо и спокойную погоду.
Если на улице пасмурно, то резкий подъем давления говорит о том, что погода скоро станет солнечной.
• А вот в областях низкого давления лучше растут облака, чаще выпадают осадки.
Если на улице солнечная погода, а график давления показывает резкое падение, то будет дождь, либо густая облачность.
Быстрое падение давления (более 3 Гектопаскалей за 3 часа) означает, что следует ожидать шторма. Чем быстрее падает давление, тем скорее ухудшается погода.
Атмосферное давление и ветер
Воздушные массы всегда стремятся переместиться из областей с более высоким давлением в области с более низким. Это движение воздуха относительно земной поверхности мы и называем ветром.
Перепад давления — единственное, что придает воздуху ускорение. Чем быстрее меняется давление от места к месту, тем больше скорость ветра. Все другие силы, например, трение — только снижают скорость ветра и/или меняют его направление.
Если давление резко меняется, стоит ожидать усиление ветра.
Источник