Барометр как настроить и пользоваться?

Как строятся графики?

Российская сеть метеорологических обсерваторий и станций огромна. Их работа заключается в постоянном наблюдении за изменениями климата на земле. Исследования проводятся с помощью новейших приборов измерения атмосферных явлений. Это позволяет прогнозировать погоду на ближайшее будущее. Для его составления ученые собирают все показатели текущего состояния атмосферы. На основе этих данных они могут составить график атмосферного давления и спроектировать его изменения.

Прогнозы важны для предупреждений о штормовом порыве ветра, сельского хозяйства, тепловых сетей и для многих других человеческих решений. Составленный график атмосферного давления за определенный период помогает установить, как меняется температура воздуха, когда наступает похолодание, в какой период ожидать циклон дождей или сильных ветров. С помощью графика можно сравнить, в какой год зима была самой суровой, а лето — самым жарким.

Как выбрать барометр для рыбалки

Первые в основном используются в условиях квартиры или дома. На рыбалке такой прибор может быть размещен на столе или стене рыбацкого домика, расположенного недалеко от береговой линии. В этом случае необходимо, чтобы имелся доступ к свежему воздуху. Точность измерения, сделанного в наглухо закрытом помещении, будет заметно ниже.

Карманные девайсы более компактны, они могут размещаться на наручном браслете или в кармане рыбака.

Такой прибор можно взять непосредственно на берег, на место лова.

  • Ртутные анерографы максимально точны. Они широко применяются на метеостанциях. Но для применения на рыбалке они совершенно не подходят, так как содержат большое количество ртути и могут быть опасны.
  • Анероиды несколько менее точны, но зато намного менее ломки и более безопасны. Кроме того, они имеют презентабельный внешний вид.
  • Электронные девайсы – продукт высоких технологий. Они легки и компактны, а кроме того, обладают очень широким функционалом. Эти приборы зачастую представляют собой настоящие метеостанции в миниатюре и позволяют измерять не только динамику колебания давления, но и температуру, высоту над уровнем моря, влажность и целый ряд других параметров.

Барометр является сложным прибором, и в процессе выбора этого устройства существует несколько нюансов, которые необходимо принять во внимание. Такой инструмент на рыбалке обязательный, только при его использовании заранее подготовленная наживка и другие снаряжения действительно окажутся эффективными

Однако, мало приобрести такой измерительный прибор, нужно также знать физиологические особенности рыбы, на которую намечается охота

Такой инструмент на рыбалке обязательный, только при его использовании заранее подготовленная наживка и другие снаряжения действительно окажутся эффективными. Однако, мало приобрести такой измерительный прибор, нужно также знать физиологические особенности рыбы, на которую намечается охота.

  • Такие особи, как плотва, карась, щука и лещ имеют пузырь, который напрямую соединен с внешней водной средой через ротовую полость, поэтому для выравнивания давления в пузыре им требуется очень много энергии, поэтому малейшее изменение атмосферного давления резко повышает аппетит водной рептилии и она отправляется на поиски пищи.
  • Те же водные особи, пузырь которых расположен обособленно, к ним относятся окунь и судак, имеют не такую чувствительную реакцию к изменению атмосферного давления. Аппетит у них повышается, только при возрастании показателя барометра, при его уменьшении же аппетита у рыбы также практически не наблюдается: она просто пропадает в водной глубине.

Настройка

Любые барометры продаются в транспортном состоянии, исключающем повреждения. Потому необходимо сразу отрегулировать аппарат и правильно настроить его показания. Если расхождения с местной метеостанцией превосходят 8 мм рт. ст., часто приходится регулировать устройство дополнительно

Важно: менее значительные отличия являются вариантом нормы и могут свидетельствовать только о влиянии местной специфики и высоты здания. Подстройка производится с помощью отвертки, ширина шлица которого не превышает ширины регулирующего винта

Конкретное расположение и позиция этого винта могут отличаться. Крутить его нужно в том направлении, в каком ближе всего находится указывающая стрелка. Делать это нужно аккуратно и без чрезмерных усилий. Кроме правильной ориентировки самой стрелки надо убедиться, что при наклоне барометр не меняет своих показаний. Обычно при правильной настройке применение устройства без дополнительной калибровки может продолжаться несколько лет.

Как работает барометр

Сохрани ссылку в одной из сетей:

Барометр– Термометр – Гигрометр

ОБЩАЯИНСТРУКЦИЯ

РАЗДЕЛ1. БАРОМЕТР

Барометризмеряет давление в ГектоПаскалях (hPa,940-1060) или миллиметрах ртутного столба(mmHg, 710-800). Атмосферное давление зависитот погодных условий и высоты местностинад уровнем моря. Наблюдая за изменениематмосферного давления, Вы сможете судитьо предстоящем изменении погоды.

ВНИМАНИЕ! Барометрнаходится в неактивированном состоянии!

Какактивировать (настроить) барометр:

барометрпервоначально (1 раз) настраивается всоответствии с атмосферным давлениемв Вашей местности.

1.Узнайте точное атмосферное давление вместной метеослужбе, или в Интернете(www.meteoprog.ua)

,а также из показаний точных откалиброванныхприборов.

2

С помощью маленькой отвертки осторожно поверните регулировочный винт, находящийся с тыльной стороны барометра, вправо (по часовой стрелке), пока чёрная рабочая стрелка барометра не укажет на текущее атмосферное давление. Сама чёрная рабочая стрелка барометра, при этом, должна вращаться против часовой оси

Внимательно следите за стрелкой, когда поворачиваете винт, не прокручивайте его слишком далеко – рабочая чёрная стрелка должна сделать не более одного полного оборота по шкале.Ниже представлен вариант настройки барометра: необходимо установить значение 735 мм.рт.ст. (рабочая стрелка находится в положении 744 мм.рт.ст.):

Конструкция, механизм работы

Барометр (барограф) анероид — это измерительный прибор для атм. давл., с полностью механическим принципом работы.

Строение барографа анероидного (механического) типа:

  • внутри герметичного корпуса находится сильфон — гибкая коробочка с тонкими стенками гармошкой (гофрированная). Другое название данной части — анероидная капсула. Изготовлена из сплава меди и берилла, никель-серебра, может быть из фольги из закаленной стали;
  • сильфон связан посредством передаточного механизма с возвратной пружинной частью со стрелкой, выводящейся на градуированную шкалу;
  • у некоторых изделий внутри корпуса также интегрирован компенсационный термометр, высотомер, измеритель влажности;
  • шкала, обычно двойная с градуировкой в мм рт. ст. и/или в мбарах, гПа, что удобно, так как нет необходимости в ручном переводе одних единиц измерений в другие. Как правило, всегда есть надписи или выделенные цветом сегменты около делений: солнечно, дождь и так далее. (это связанно со спецификой прочтения, ниже мы опишем данный нюанс);
  • регулировочный болтик на внешней части корпуса (обычно снизу, на обратной стороне) для подтягивания отпускания пружины при калибровке.

Для полного представления, что такое анероид, опишем принцип работы:

  • внутри герметичного корпуса, где находится сильфон, создано разряжение. Анероидная капсула (aneroid capsule) приобретает чрезвычайную сенситивность: при колебаниях наружного давления сжимается-разжимается;
  • аппарат также состоит из передаточного механизма, пружина которого при трансформациях сильфонной коробки двигает стрелку на шкале: при ее сжатии верхняя стенка, прогибаясь, тянет зафиксированный на ней конец пружины вниз, при понижении атм. давл., наоборот, эта поверхность выгибается, осуществляя толкание вверх.

В анероидах используют несколько, как правило, максимум 10 шт., а в специальных моделях больше, последовательно зафиксированных гофрированных капсул для расширения диапазона измерений (амплитуды стрелки на шкале).

Внутри анероидного барографа:

Механический

Этот вид барометра наиболее популярен из-за высокой точности показаний. Механизм его устроен довольно сложно и внешне прибор напоминает карманные круглые часы, но встречаются и настольные варианты, имеющие форму с прямыми углами. Внутри герметичного корпуса расположена пара мембран, находящихся в вакууме. Мембраны сделаны из тонкой жести и чутко реагируют на сжатие корпуса. При увеличении уровня атмосферного давления на наружные стенки прибора они сжимаются, передавая импульс внутренним мембранам.

Барометр механической конструкции приходится периодически подстраивать с помощью регулировочного винта, но они все равно пользуются высоким спросом из-за привлекательного внешнего вида, и не нуждаются в регулярной замене батареек питания.

Ртутные

Принцип работы ртутного барометра заключается в подъеме и опускании ртути относительно шкалы делений. Такие приборы и по сей день являются максимально точными, поэтому каждая метеорологическая станция оснащена ртутными барометрами, а давление традиционно измеряется в миллиметрах ртутного столба – средний показатель атмосферного уровня давления составляет 760 мм рт. ст

В бытовых барометрах также может быть использована ртуть, но этот прибор представляет собой угрозу для здоровья при неосторожном с ним обращении, поэтому ими мало кто пользуется

Жидкостные

Приборы, работа которых основана на применении жидкости, сегодня найти довольно сложно. Спрос на них крайне мал из-за того, что уровень атмосферного давления они определяют с большими погрешностями. Суть их работы основана на уравнивании уровня жидкости относительно шкалы измерения. Проблема таких приборов и их неточной работы состоит в том, что жидкости, заправляемые в них, могут испаряться или обладать различной плотностью. Наиболее часто в жидкостном барометре используется вода или глицерин. Жидкости могут быть окрашены специальными красителями, но точности это им не добавляет, скорее, воспринимается как декоративный эффект.

Приобретая барометр, необходимо отдавать себе отчет в том, что он не является метеостанцией, способной предсказывать точные погодные параметры. Оперируя данными уровня атмосферного давления, не получится определить температурный фон воздуха, направление перемещения воздушных фронтов или интенсивность осадков. Для определения таких данных на метеорологических станциях существует целый ряд специальных приборов. Применение барометра поможет нам только узнать, будет ли улучшение или ухудшение погодных условий, рыбаку он поможет выяснить, будет ли клев, путешественнику – вероятность дождя, пилоту – уровень набранной высоты.

О том, как сделать барометр своими руками, вы можете узнать ниже.

Как работает барометр?

Ртутный барометр показывает меняющееся положение ртутного столба для данной местности (за 0 берётся барометрическое давление на уровне моря). Во время циклонической природной деятельности давление падает, что вызывает соответствующее уменьшение высоты ртутного столба. Когда циклон уступает место антициклону, низкое атмосферное давление сменяется более высоким, которое повышает уровень ртути в стеклянной трубке.

В анероидном барометре индикатором изменяющегося давления является линейное расширение материала исполнительного элемента. Существует целый класс сплавов, который отличается определёнными значениями коэффициента линейного расширения. Чаще других используются немагнитный коррозионно стойкий сплав 36НХТЮ (ЭИ702) на основе никеля, либо бериллиевая бронза БрБ2.

Те же марки сплавов используются и в регистрирующих датчиках электронных барометров, а результат изменения их размеров отображается на дисплее. В таких приборах также учитывается изменение температуры воздуха. Это, в свою очередь, влияет на электропроводность материала. Изменяющаяся ёмкость влияет на силу электрического тока, протекающего через датчик, который и регистрирует изменения в давлении воздуха.

Таким образом, ртутные, анероидные и цифровые барометры работают по одному и тому же физическому принципу расширения и сжатия в зависимости от температуры окружающей среды, хотя и делают это по-разному.

Влияние атмосферного давления на погоду

Атмосферное давление и его влияние на состояние погоды разнится в зависимости от места и времени. Оно меняется в зависимости от высоты над уровнем моря. Более того, существуют динамические изменения, связанные с движением областей высокого (антициклоны) и низкого давления (циклоны).

Изменения в погоде, связанные с атмосферным давлением, возникают из-за движения воздушных масс между областями с разным давлением. Перемещение воздушных масс образуют ветер, скорость которого зависит от разницы давлений в локальных областях, их масштабов и удаления друг от друга. Кроме того, движения воздушных масс приводят к изменению температуры.

Как сделать барометр

Если вы хотите заранее знать о переменах погоды, то можно сделать барометр своими руками. Этот прибор показывает изменения атмосферного давления, по колебания которого можно предсказать погоду.

Так, если атмосферное давление падает, то возможны осадки и погода ухудшится, и наоборот, если атмосферное давление растет, то можно говорить об улучшении погоды. Конечно, можно доверять сводкам гидрометцентров или смотреть погоду на погодных сайтах, но лучше иметь в доме подобный прибор и ориентироваться на его показания.

Барометры выпускают и продают разных видов, но сделать приспособление, реагирующее на колебания атмосферного давления, можно и в домашних условиях.

Эти интересные «штучки» помогут вам ориентироваться в погоде, причем для их изготовления их не требуются сложные технологии или материалы. Оказывается, некое подобие барометра можно сделать даже из еловых веток.

Барометр из еловой шишки

Даже из еловой шишки можно сделать барометр. Это устройство может предсказывать изменения погоды за несколько часов. Для изготовления такого самодельного барометра необходимы дв деревянные ровные дощечки и сухая сосновая шишка.

Из дощечек вырезают два элемента: квадрат основания со стороной 70 мм и боковину размерами 70х150 мм. Торцы заготовок обрабатывают крупным напильником и зачищают поверхности дощечек шлифовальной бумагой.

Соединяют элементы с помощью клея и закрепляют мелкими гвоздиками так, как показано на рисунке. Из картона или плотной бумаги вырезают шкалу делениями и обозначениями солнечной и дождливой погоды. У боковины закрепляют к основанию большую сухую еловую шишку.

Прибор будет работать, основываясь на том, что чешуйки еловых шишек прижимаются плотно друг к другу при влажном воздухе и наоборот раскрываются в сухую погоду. Самодельный барометр надо поставить на балконе или за окном, и с его помощью можно будет легко определить, будут ли сегодня осадки или солнечная ясная погода.

Домашний гидрометцентр

Самодельный гидрометцентр можно сделать с помощью двух термометров. Один из них обматывается влажной ватой или тканью и опускается в банку с водой. Необходимо следить, чтобы он постоянно был влажным. По приведенной ниже таблице сравнивают показания обоих термометров и определяют погоду.

Оценить способ изготовления:

Загрузка… Преимущества керамогранита 23 мая 2018

В связи с доступностью цены, прекрасному качеству и широкому ассортименту, керамогранит пользуется огромным спросом на рынке стройматериалов. Керамогранит…

Как выбрать плитку для кухни? 24 марта 2018

Если перед вами стоит вопрос выбора плитки на кухню, тогда наша информация вам пригодится. Мы разберемся какой кафель лучше подойдет и на какие характеристики…

15 марта 2018 Кафель широко используют для отделки стен и потолков. В настоящее время в продаже имеются различные виды керамической плитки, ассортимент которой отличается… Как класть плитку на кухне 11 марта 2018

Материалы для отделки кухни должны отвечать особенностям эксплуатации данного помещения, которое ежедневно подвергается воздействию различных негативных…

10 марта 2018

Вы хотите, чтобы Ваш дом был эталоном изысканности и элегантности?Чтобы ванная комната по утрам бодрила энергичным душем, а по вечерам дарила атмосферу…

14 января 2018

Наличие керамической плитки в ванной комнате от http://www.keramis.com.ua/category/plitka-dlja-vannoj/ является важным элементом декора, поэтому во время её выбора важно обращать…

Электронные (цифровые) барометры своими руками

Откалиброванный на заводе тензодатчик и дискриминатор — основа цифрового прибора. Эти и другие компоненты можно приобрести на Aliexpress, в радиомагазинах, в интернете.

Электронный барометр своими руками собирается на базе микродатчиков, микросхем (контроллеров). Нам потребуется тензосенсор MPX 2200 AP. При нормальном давлении 1 000 гПа напряжение на его выходе равно 100×0.2 мВ = 20 мВ. Можно также к схеме приспособить вольтметр, но для нашей ситуации в этом нет необходимости, так как в большинстве случаев достаточно наблюдать изменения в сторону повышения/понижения. Индикатор сделаем в форме шкалы из нескольких светодиодных элементов.

Потребуются, кроме указанных, такие элементы:

Схема:

Питания на сенсор подается от «кроны» 9 В (выводы 1 и 3). Для экономии заряда цепь содержит выключатель обычный или микро. Импульс с детектора поступает дифференциальному усилителю из 2 операционных усилителей DA2.1 и DA2.2 в корпусе, это микросхема LM324. Данный элемент предназначен для усиления амплитуды импульса тензосенсора в 50 раз.

R4 — «переменник» для точной регулировки, стоящий между резисторами с R1 и R2 (номиналы одинаковые). Учитывая коэф. усиления при 1 000 Па (100 кПа), на выходе дифусилителя будет 0.2×100×50 = 1000 мВ = 1 В.

С чувствительным вольтметром (цифровым) с шириной градуировки 2 В становится доступным пересчет измеренного напряжения, снимаемого между выходами 7 и 14 LM324, в значения атм. давл. Для визуализации контроля используется дискриминатор LM3914 с 10 компараторами, каждый подсоединенный одним входом к выводу (5), другие контакты идут на резистивный делитель (на промежуточные его точки).

Потенциал на четвертом выводе обозначает нижний порог измерения давления, а верхний выставляется посредством изменения потенциала «переменником» R5 на объединенных выходах 6 и 7. Им надо задать напряжение приблизительно 1.1 В относительно выхода 8, таким образом, верхняя граница индикации атм. давл. составит 1060 мбар, что подходит нам.

Как работать с индикатором

Индикация имеет такой порядок: вращая селектор «переменника» R6, устанавливаем на вводе 5 контроллера LM3914 потенциал, при котором диоды HL5 и 6 включаются. Если замеряемая величина растет, то элементы от HL7 до HL10 поочередно начинают светиться, и наоборот, уменьшение давления, обозначающее скорые осадки, сопровождается понижением напряжения на пятом выходе микросхемы. Начнут поочередно вниз включаться HL4…HL1.

Схема платы, рекомендации

Ниже схема-шаблон платы для монтажа платы:

Желательно брать индикаторные световые элементы с разным цветом, чтобы они несли функциональную нагрузку: внизу белые, вверху — красные, в середине — исходная точка, желтые. Схема LM для нашего прибора работает как DOT точка — при деактивированном выводе 9, питание идет только на период индикации давления при нажатии клавиши «Измерение». Точная калибровка для наших целей не так уж и важна, достаточно сделать наибольшую чувствительность, чтобы микросхема реагировала на малейшие колебания давления.

Цифровые модули и сборки на Arduino

Сборку можно осуществить из цифровых барометрических модулей-сенсоров. Делают такие приборы на основе микроконтроллера Arduino, также надо докупить дисплей к такой сборке и все необходимые сопутствующие детали. Все нужное есть на Aliexpress, подобных площадках.

Продаются уже готовые цифровые барометрические модули с обвязкой, например, 32-х разрядные, стоимость около 30 долл.

Рассмотрим только основы таких устройств, так как вариантов их много и им посвящены отдельные статьи.

Схема подключения контактов (есть разные варианты поэтому уточняем в сети, читаем инструкции изделий, смотрим схемы для конкретных моделей микроконтроллеров и модулей):

Самодельный цифровой барометр в сборе на монтажной пластине-основе:

Варианты схем-чертежов для сборки метеостанции с барометром на Arduino:

Обычно сборки на Arduino и на подобных микросхемах являются не просто барометрами, а мини-метеостанциями, измеряющими давление, высоту, температуру, влажность, показывающие часы, дату:

Приборы для измерения атмосферного давления

Для научных и житейских целей нужно уметь измерять атмосферное давление. Для этого существуют специальные приборы – барометры. Нормальным атмосферным давлением называют давление на уровне моря при температуре 15 °C. Оно равно 760 мм рт. ст. Нам известно, что при изменении высоты на 12 метров атмосферное давление изменяется на 1 мм рт. ст. Причём, при увеличении высоты атмосферное давление понижается, а при уменьшении – повышается.

Современный барометр сделан безжидкостным. Он называется барометр-анероид. Металлические барометры менее точны, но не столь громоздки и хрупки.

Барометр-анероид – очень чувствительный прибор. Например, поднимаясь на последний этаж девятиэтажного дома, из-за различия атмосферного давления на различной высоте мы обнаружим уменьшение атмосферного давления на 2-3 мм рт. ст.

Барометр может служить для определения высоты полета самолета. Такой барометр называется барометрический высотомер или альтиметр. Идея опыта Паскаля легла в основу конструкции альтиметра. Он определяет высоту подъема над уровнем моря по изменению атмосферного давления.

При наблюдении погоды в метеорологии, если необходимо зарегистрировать колебания атмосферного давления в течение некоторого промежутка времени, пользуются самопишущим прибором – барографом.

Штормгласс (Storm Glass) (штормглас, нидерл. storm — «буря» и glass — «стекло»)— это химический или кристаллический барометр, состоящий из стеклянной колбы или ампулы, заполненных спиртовым раствором, в котором в определённых пропорциях растворены камфора, нашатырь и калийная селитра.

Этим химическим барометром активно пользовался во время своих морских путешествий английский гидрограф и метеоролог, вице-адмирал Роберт Фицрой, который тщательно описал поведение барометра, это описание используется до сих пор. Поэтому, штормгласс также называют “Барометром Фицроя”. В 1831–36 Фицрой возглавлял океанографическую экспедицию на корабле “Бигл”, в которой участвовал Чарльз Дарвин.

Барометр работает следующим образом. Колба герметически запаяна, но, тем не менее, в ней постоянно происходит рождение и исчезновение кристаллов. В зависимости от грядущих изменений погоды, в жидкости образуются кристаллы различной формы. Штормгласс настолько чувствителен, что может предсказывать резкое изменение погоды за 10 минут до такового. Принцип работы так и не получил полного научного объяснения. Барометр лучше работает находясь у окна, особенно в железобетонных домах, вероятно в этом случае барометр не так сильно экранируется.

Бароскоп – прибор для наблюдения за изменением атмосферного давления. Можно сделать бароскоп своими руками. Для изготовления бароскопа требуется следующее оборудование: Стеклянная банка объемом 0,5 литра.

  1. Кусок пленки от воздушного шарика.
  2. Резиновое кольцо.
  3. Легкая стрелка из соломы.
  4. Проволока для крепления стрелки.
  5. Вертикальная шкала.
  6. Корпус прибора.

Зависимость давления жидкости от высоты столба жидкости в жидкостных барометрах

При изменении атмосферного давления в жидкостных барометрах изменяется высота столба жидкости (воды или ртути): при уменьшении давления – уменьшается, при увеличении увеличивается. Значит, существует зависимость высоты столба жидкости от атмосферного давления. Но и сама жидкость давит на дно и стенки сосуда.

Французский ученый Б. Паскаль в середине XVII века эмпирически установил закон, названный законом Паскаля:

Для иллюстрации закона Паскаля на рисунке изображена небольшая прямоугольная призма, погруженная в жидкость. Если предположить, что плотность материала призмы равна плотности жидкости, то призма должна находиться в жидкости в состоянии безразличного равновесия. Это означает, что силы давления, действующие на грани призмы, должны быть уравновешены. Это произойдет только в том случае, если давления, т. е. силы, действующие на единицу площади поверхности каждой грани, одинаковы: p1 = p2 = p3 = p.

Давление жидкости на дно или боковые стенки сосуда зависит от высоты столба жидкости. Сила давления на дно цилиндрического сосуда высоты h и площади основания S равна весу столба жидкости mg, где m = ρghS – масса жидкости в сосуде, ρ – плотность жидкости. Следовательно p = ρghS / S

Такое же давление на глубине h в соответствии с законом Паскаля жидкость оказывает и на боковые стенки сосуда. Давление столба жидкости ρgh называют гидростатическим давлением.

Во многих устройствах, встречающихся нам в жизни, используются законы давления жидкости и газов: сообщающиеся сосуды, водопровод, гидравлический пресс, шлюзы, фонтаны, артезианский колодец и т.д.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector