Барометр анероид измеряет атмосферное давление с помощью анероидной капсулы, состоящей из металлических пластинок, запечатанных в герметичном корпусе.
Когда на капсулу давится атмосферное давление, металлические пластинки сжимаются, а когда давление снижается, они расширяются. Эти изменения размеров капсулы передаются на шкалу барометра для измерения атмосферного давления.
Барометры анероидного типа компактны и не требуют использования жидкости, как ртутные барометры. Из-за анероидной капсулы они могут использоваться на высотах до нескольких тысяч метров без потери точности. Они применяются в метеорологии, авиации, геодезии и в повседневной жизни для прогнозирования погоды и измерения давления воздуха.
Принцип работы барометра анероид
Барометр анероид основан на использовании стеклянной пружинной мембраны, которая изменяет свою форму в зависимости от давления. Внутри прибора расположены механические детали, которые движутся в соответствии с изменением мембраны.
При увеличении атмосферного давления мембрана сжимается, вызывая движение деталей. Показатель на шкале барометра напрямую связан с положением мембраны и деталей, отображая текущее значение давления.
Барометр анероид отличается высокой точностью, долговечностью и не требует регулярной калибровки, в отличие от барометров с жидкостью. Это делает его одним из наиболее удобных и надежных приборов для измерения атмосферного давления.
Основные элементы
Барометр анероид содержит несколько ключевых компонентов:
- Корпус: оболочка, где находятся остальные элементы барометра. Корпус обычно изготовлен из металла или пластика и имеет компактный размер, что делает устройство удобным для ношения в кармане или наручных часах.
- Мембрана: тонкая гибкая пластинка, реагирующая на изменения атмосферного давления. Мембрана изготовлена из материалов, которые меняют форму и объем в зависимости от внешнего давления.
- Преобразователь: устройство, которое преобразует механические изменения мембраны в электрический сигнал. Преобразователь может быть представлен либо в виде механического механизма, либо в виде электронного датчика.
- Шкала: индикатор текущего значения атмосферного давления. Может быть выполнена в виде стрелки или цифрового дисплея. Помогает узнать текущую погоду и делать прогнозы.
- Регулятор: устройство для установки нулевого значения на шкале барометра. Обычно представляет собой маленькую кнопку или рычажок, который можно поворачивать, чтобы совместить шкалу с текущим давлением.
Все элементы в барометре анероид работают вместе, чтобы производить точные измерения атмосферного давления и помогать пользователям отслеживать изменения погоды.
Принцип действия
При изменении атмосферного давления, анероидная камера сжимается или расширяется, что изменяет длину и форму баллона. Это изменение передается на шатун или рычаг, связанный с указателем давления.
Указатель на барометре перемещается по шкале, которая показывает значения атмосферного давления в мм рт. ст.
Для улучшения точности измерений в анероидных барометрах используются дополнительные механизмы, такие как уравновешивающие пружины и механические компенсаторы, уменьшающие влияние температурных изменений и других возмущений.
Принцип работы барометра анероид заключается в использовании анероидной камеры для измерения изменений атмосферного давления, передачи этих данных на механизм указателя, который отображает текущее значение давления на шкале прибора.
Преимущества и недостатки
Преимущества:
- Компактность и легкий вес - барометр анероид удобно брать с собой в походах и путешествиях благодаря своим компактным размерам и низкому весу.
- Высокая точность измерений - данный тип барометра обладает высокой точностью показаний, что позволяет использовать его в научных и метеорологических исследованиях.
- Отсутствие необходимости обслуживания - в отличие от ртутных барометров, анероидный барометр не требует постоянной калибровки или периодической замены ртутной колонки.
- Долговечность - из-за отсутствия жидкой ртутной колонки, анероидный барометр более устойчив к падению и ударным воздействиям, что увеличивает его срок службы.
Недостатки:
- Необходимость периодической регуляции - чтобы барометр анероид оставался точным в своих измерениях, его необходимо периодически регулировать и корректировать.
- Изменение температуры - анероидный барометр чувствителен к температурным изменениям, поэтому может потребоваться дополнительная корректировка.
- Ограниченный диапазон измерений - барометр анероид может имметь ограничения в измерениях, что сужает его использование в определенных ситуациях.
- Более высокая стоимость - по сравнению с другими барометрами, анероидные могут быть дороже.