diapazon-plus.ru
Барометр анероид – это устройство, которое применяется для измерения атмосферного давления без использования жидкости. Он является одним из самых распространенных инструментов в метеорологии и навигации. Устройство основано на физическом принципе работы анероида — тонкой коробки, которая при изменении атмосферного давления сжимается или расширяется.
Основными компонентами барометра анероида являются металлические коробки, которые могут быть изготовлены из латуни, бериллиевой бронзы или сплава никеля и титана. Эти коробки имеют специальные изгибы и стыки, которые позволяют им сжиматься или расширяться под воздействием атмосферного давления.
Внутри коробок находится система рычагов и пружин, которая передает механическое движение в стрелку на циферблате. На циферблате расположены метки, которые обозначают различные значения атмосферного давления. При изменении давления стрелка смещается вправо или влево, показывая текущее давление.
Барометр анероид обладает рядом преимуществ по сравнению с барометром с жидкостным индикатором, таким как барометры Торричелли или Фортин. Он компактный, легкий, не подвержен утечкам и требует меньше технического обслуживания. Благодаря этому, барометр анероид широко используется как в сфере научных исследований, так и в повседневной жизни.
Работа барометра анероида
Устройство барометра анероида включает в себя набор металлических сегментов, которые объединены в виде кольца. В середине кольца находится мембрана из металла или сплава, также называемая анероидным кожухом.
При изменении атмосферного давления, мембрана сжимается или расширяется, что приводит к изменению объема внутренней части кожуха. Для измерения этого изменения используется механический механизм, который связан с указателем на дисплее барометра.
Когда атмосферное давление возрастает, мембрана сжимается, вызывая смещение механизма и перемещение указателя на дисплее в сторону увеличения значения давления. При снижении атмосферного давления мембрана расширяется, что также приводит к изменению положения указателя на дисплее в сторону уменьшения значения давления.
Основное преимущество барометров анероидного типа — их небольшие размеры и отсутствие жидкости внутри. Это делает их более компактными, легкими в использовании и транспортировке по сравнению с ртутными барометрами.
Барометры анероидного типа широко используются в метеорологии, авиации, морской навигации и других областях, где важно точное измерение атмосферного давления.
Принцип действия
Когда атмосферное давление изменяется, анероид расширяется или сжимается, в зависимости от значения давления. Этот процесс приводит к изменению формы анероидного элемента, который связан с механизмом стрелки на шкале барометра.
Анероидный элемент состоит из нескольких тонких металлических дисков, которые при изменении атмосферного давления сжимаются или расширяются. В результате диски двигают механизм стрелки, показывая текущее атмосферное давление в форме числового значения на шкале. Чем выше атмосферное давление, тем ближе стрелка к значению «высокое давление», а чем ниже давление, тем ближе стрелка к значению «низкое давление».
Барометры анероидного типа имеют компактный размер и высокую точность измерений. Они широко используются в метеорологии, а также в навигационных и аэронавигационных приборах для определения высоты или глубины. Они также могут быть использованы в бытовых условиях для контроля атмосферного давления внутри помещений.
Устройство барометра анероида
Устройство барометра анероида состоит из нескольких ключевых компонентов. Одним из главных элементов является герметичный металлический корпус, который состоит из нескольких основных деталей — корпуса, пружины и диафрагмы. Корпус обычно изготавливается из прочного металла, такого как латунь, и представляет собой плоскую, шестигранный или цилиндрическую форму.
Пружина, обычно изготовленная из нержавеющей стали, укреплена внутри корпуса и имеет возможность сжиматься или растягиваться в зависимости от атмосферного давления. Также пружина связана с центральной диафрагмой, которая является одной из наиболее важных частей барометра.
Центральная диафрагма — это тонкий металлический диск, обычно выполненный из бериллиевой бронзы или сплава никеля. Диафрагма действует как регулятор объема, реагирующий на изменение атмосферного давления. Когда давление увеличивается, диафрагма сжимается, что приводит к уменьшению объема внутри корпуса. В то же время, когда давление снижается, диафрагма растягивается, увеличивая объем внутри корпуса.
Для измерения изменений объема внутри корпуса и определения атмосферного давления, барометр обычно использует систему зубчатых колес и стрелку, которая показывает значение на шкале. При изменении объема внутри корпуса система зубчатых колес передает движение на стрелку, которая, в свою очередь, указывает текущее значение атмосферного давления на шкале.
Барометры анероидного типа широко используются в метеорологии и навигации, а также в домашних метеостанциях и барографах. Они позволяют измерять изменения атмосферного давления и предсказывать изменение погодных условий.
Преимущества использования
Устройства барометра анероида обладают рядом выдающихся преимуществ по сравнению с другими типами барометров:
- Компактность и портативность. Барометры анероидного типа являются малогабаритными и легкими, что делает их удобными для переноски и использования в полевых условиях.
- Высокая точность измерений. Внутренные механизмы барометров анероидного типа обеспечивают более точные показания атмосферного давления по сравнению с жидкостными барометрами.
- Надежность и долговечность. Благодаря отсутствию жидкости, устройства барометра анероида устойчивы к вибрации, ударам и другим внешним воздействиям, что повышает их долговечность.
- Не требует калибровки. Барометры анероидного типа не нуждаются в периодической калибровке, что снижает затраты на техническое обслуживание и повышает удобство использования.
- Широкий диапазон измерений. Барометры анероидного типа позволяют измерять атмосферное давление в широком диапазоне, что позволяет использовать их как в повседневных условиях, так и в научных и промышленных целях.
Все эти преимущества делают устройства барометра анероида оптимальным выбором для тех, кто нуждается в точном и надежном измерении атмосферного давления в различных условиях.
История и применение
Барометр анероидного типа состоит из герметичного корпуса, внутри которого находится вакуумированный металлический баллон. При изменении атмосферного давления баллон сжимается или расширяется, основываясь на принципе действия пружинного механизма. Это движение передается на шкалу, которая отображает текущее значение давления.
Барометр анероидного типа широко используется в метеорологии для измерения атмосферного давления. Он играет важную роль в прогнозировании погоды, так как изменение давления может указывать на приближающиеся погодные изменения. Барометр анероидного типа также применяется в авиации, навигации и в других областях, где важно иметь точные данные о давлении.
Благодаря своей компактности и удобству использования, барометр анероидного типа нашел широкое применение в повседневной жизни. Он используется в барометрических часах, которые показывают текущее атмосферное давление и меняют свое положение в зависимости от погоды. Барометр анероидного типа также используется в спортивных часах и высотомерах, которые позволяют определить высоту над уровнем моря.