Что такое барометр и для чего он нужен?

Производители

Несколько популярных брендов выпускают надежные приборы, в том числе разные по стилю и назначению модели электронных барометров. Мы постарались выделить несколько достойных внимания экземпляров.

• «Капитан FBR-007». Эта карманная модель предназначена в основном для рыбаков. Она водонепроницаемая, запоминает историю измерений за 24 часа, умеет подсказывать лучшее время для рыбалки. Дополнительные функции – часы, таймер, секундомер, термометр и указатель высоты.
• Casio PRG-250T-7D. Барометр надевается на руку, может заряжаться от солнца. Оснащен часами, календарем, термометром, отображает фазы луны.
• SunRoad FX-702. Наручная водонепроницаемая модель. Имеет высотомер, термометр, секундомер и часы. Есть подсветка.
• Garmin Fenix-2. Предназначен для альпинистов, туристов, парашютистов и других экстремалов. В него встроен компас, акселерометр, датчики температуры и высоты, а также часы.
• Модель 72850. Водонепроницаемый цифровой барометр может запоминать показатели на 6 разных водоемах. Разумеется, есть часы и термометр.
• Weems & Plath 4002. Это настольная модель, она оснащена всеми необходимыми функциями.

Это не значит, что другие модели плохие, просто они не вошли в наш список. Каждый найдет для себя хороший барометр.

Принцип работы электронных барометров в видео ниже.

Самозаписывающий барометр

Используется для записи метеорологических данных относительно колебаний атмосферного давления. Другими словами, это усовершенствованный барометр-анероид, с добавлением в барокамеру часового механизма, аппарата удерживающего проградуированную бумагу и стрелки-привода, которая наносит на бумагу чернильную линию.

Изображаемый «рисунок» на бумаге прибора называется барограммой. В процессе работы барографа, в соответствии с часовыми показателями, механизм наматывает на своё основание специальную бумагу, по поверхности которой скользит и отмечает показатели отклонений атмосферного давления прикрепленная стрелка с чернилами.

Показатели расхождений давления фиксируются постоянно. Для метеорологов это основной документальный факт изменения погоды в ближайшее время. В зависимости от размеров барабана — продолжительность запечатления записи может составлять от нескольких часов до одной недели. Особая конструкция позволяет снимать показатели и следить за атмосферными показателями в любое время.

Что это такое?

Слово «барометр» с греческого имеет такой перевод: «барос» – вес, тяжесть и «метрос» – измерять. То есть барометр – это не что иное, как измеритель тяжести атмосферного слоя.

Первый прибор был разработан в 1643 году учениками Галилея – Э. Торричелли и В. Вивиани. Они развили идею своего учителя о том, что погоду можно предсказывать, если создать для этого определенный измерительный прибор. Торричелли со своим помощником решили взять трубку и поместили внутрь ее ртуть, конец трубки при этом был запаянным с одной стороны. Далее трубку погружали в емкость, где также была налита ртуть. Во время опыта при погружении ртуть в трубке поднималась вверх.

После серии длительных экспериментов ученые сделали вывод, что при увеличении давления атмосферы ртуть в трубке шла кверху, а при снижении – опускалась вниз. Так ученики Галилея создали первый ртутный барометр. Однако применять его в бытовых условиях было небезопасно – ртуть могла вытечь из прибора и вызвать своими парами сильное отравление. Но наука не стоит на месте, и уже через 13 лет в 1657 году Отто Герике в Пруссии создает водный барометр. Суть его конструкции была такова: трубку из меди помещали в емкость, наполненную водой. К трубке подключали стеклянный наконечник с краном от воздушного насоса. Воздух откачивали и кран перекрывали, создавая вакуумное пространство.

После серии трехлетних наблюдений за поведением уровня воды в трубке Отто Герике пришел к выводу, что погодные условия напрямую влияют на движение уровня жидкости в барометре. Однажды во время очередного исследования ученому за 2 часа удалось предсказать развитие сильной бури. Но, несмотря на рабочие свойства прибора, определить точные показатели еще не удавалось никому, пока в 1670 году англичанин Роберт Гук не разработал специальную градацию в виде шкалы, позволяющую точно определить показания барометра.

В начале XVII века немец Готфрид Лейбниц, являясь известным ученым в сфере точных математических наук, разработал проект анероидного барометра, который мог работать без применения ртути и воды. Воплотить идею Лейбница в 1847 году удалось французу Люсьену Види. Анероидная конструкция представляла собой запаянный металлический цилиндр, из которого откачивали воздух, создавая внутри вакуум. При повышении уровня атмосферного давления цилиндр сжимался, а когда давление падало – расширялся. К цилиндру прикреплялась пружина, которая на шкале отображала показания прибора.

Анероидные барометры имели погрешности, но были безопасны в бытовом применении. К началу XVIII века этими приборами начали активно пользоваться мореплаватели, заранее определяя наступление шторма. Мода на барометры стала набирать обороты, и в гостиных состоятельных людей барометры стали привычной деталью, украшающей интерьер.

Для чего нужен?

Измерение давления воздуха – основной критерий, предсказывающий, быть ли запланированному походу или путешествию

Погода меняется порой внезапно, но предупредить последствия нежелательных событий можно, если вовремя обратить внимание на то, как изменилось давление. Бывает, что за час до шквального урагана давление сильно понижается

Если речь идёт о морском судне, использующем в основном парусную тягу, то увидев, что давление снизилось на 2-3 десятка миллиметров ртутного столба, капитан даст матросам команду срочно убрать часть парусов (или все сразу), чтобы их не сорвало шквальным ветром. Похожих действий можно ожидать, к примеру, и от дачников: обнаружив снижение давления, необходимо срочно собрать урожай, пока ягоды и плоды не сбило ветром.

Давление воздуха – единственный параметр, по которому с большой точностью можно предсказать, какой станет погода в ближайшие несколько часов и на сколько дней она останется такой. Подчас барометр предпочтительнее, чем какие бы то ни было прогнозы с метеостанций, отсылающих данные в интернет: они могут меняться несколько раз в день. В горах и малонаселённых районах разных стран, где на десятки километров может так и не повстречаться ни одного человека, населённых пунктов нет, а сотовая связь (а с ней – и мобильный интернет) недоступна, здесь-то и выручит реальный барометр.

Лучшие приложения-барометры

Чтобы «превратить» телефон в полноценный измерительный прибор, не хватает самой малости – приложения, которое сымитирует его работу. Таких приложений немало, и основная их масса доступна бесплатно. Ниже неполный перечень наиболее удобных, красивых и наглядных, на мой взгляд.

Для Андроид

Барометр про – стильно оформленное приложение + виджет на рабочий стол. Функционирует не хуже настоящего профессионального прибора. Использует показатели датчиков давления, GPS и данные ближайших к вам метеостанций. Отображает показатели в гекто-Паскалях (hPa) и дюймах ртутного столба (INhg). Дополнительно показывает температуру и влажность воздуха. Сохраняет историю измерений.

Точный барометр. Показывает местное и среднее (по уровню моря) атмосферное давление. Получает информацию как с датчиков телефона, так и с метеостанции ближайшего к вам аэропорта. Поддерживает возможность калибровки бародатчика. Ведет автоматическую запись показателей через заданные промежутки времени. Отображает результаты в разных единицах измерения – hPa, INhg, мм. ртутного столба и других.

Для Android и iOS

Barometer Plus. Помимо атмосферного давления, изменяет температуру и влажность воздуха (если это функции поддерживает телефон). Ведет историю и уведомляет пользователя об изменениях показателей. Получает и анализирует информацию с датчиков устройства и ближайших метеостанций. Поддерживает множество единиц измерений. Имеет функцию калибровки сенсора и набор красивых тем оформления.

Для iOS

Барометр альтиметр и термометр. Отображает показатели атмосферного давления, влажности, скорости ветра, наружной температуры воздуха и другую информацию о погоде в вашей местности, а также координаты телефона по спутнику. Получает и обрабатывает информацию с датчиков устройства и ближайших метеостанций. Если айфон не оборудован сенсором давления, выдает показатели только на основании сторонних источников.

Для использования этих и других аналогичных приложений особые знания не нужны. Достаточно выбрать удобные для себя единицы измерения и включить функцию определения геопозиции смартфона. После этого всё, можно удивлять друзей предсказаниями.

Общее описание линейки барометров Утес

Утес — название линейки бытовых барометров. Среди них есть модели с художественной росписью, сувенирные модели, и «обычные» бытовые приборы. Мы будем рассматривать только бытовые модели.

Все модели бытовой линейки выполнены в небольшом круглом корпусе из дерева, имеющего светло- или темно-коричневый окрас. Барометрический механизм выполнен из металлов, устойчивых к коррозии.

На круговой шкале указывается:

1. Атмосферное давление (в Паскалях).
2. Погодные условия (Шторм, Дождь, Ветер, Переменно, Ясно, Сушь, В. Сушь).

Шкала с погодными условиями по факту является малополезной — поскольку давление в разную погоду зависит от региона.

С задней части корпуса есть ушко, на которое прибор можно повесить на гвоздь в стене. Подставки для настольного хранения — нет (то есть барометр можно только вешать).

О производителе

Барометры Утес выпускает российский производитель — ОАО «Утес». Предприятие выпускает медицинскую технику, комплектующие для автомобильной промышленности, авионику и барометры. Территориально располагается в Ульяновске. Производственные мощности работают уже дольше 60 лет.

Назначение и область применения

Приборы могут использоваться для определения атмосферного давления и температуры (температуру показывают только модели с индексом «Т» в названии) воздуха внутри помещения.

Покупать такую технику актуально людям, чувствительным к перемене атмосферного давления (к примеру — для тех, у кого гипертонический криз). По смене давления можно «предугадать» свое самочувствие. Также по этим показаниям можно частично предугадывать погоду.

Модели и характеристики (с ценами)

Полное название прибора — «Утес БТК-СН». В конце есть еще цифры, указывающие на модель.

Общие характеристики:

• диапазон измеряемого давления: от 695 до 805 мм рт ст;
• диапазон измерения температуры (для моделей с термометром): от -10º до +50º.

Прочие технические характеристики:

Как видим — цены на модели примерно одинаковые, характеристики — тоже отличаются только по размерам и весу. То есть основное отличие между приборами заключается только в дизайне, который незначительно отличается.

Вы помните, что такое барометр и для чего он нужен?

Из курса физики для 7 класса известно, что барометром называют прибор, измеряющий атмосферное давление. Когда-то давно итальянский ученый Торричелли установил, что воздух имеет определенный вес. Вся многослойная атмосфера с некоторой силой давит на нашу планету и на все, что находится на ней. Первые эксперименты по измерению ученый проводил с ртутью, помещенную в пустой сосуд. Результатом исследований стало нахождение значения нормального атмосферного давления. Оно было определено при температуре 15ᵒ C и оказалось равным 760 мм ртутного столба.

Современные измерители атмосферного давления делятся на ртутные и механические приборы. В домашних условиях чаще используют нежидкостные барометры (анероиды). Они безопасны в эксплуатации. Хотя их точность не является стопроцентной, но вы достоверно узнаете, будет на улице сухо или придется брать зонт. Превышение отметки значения нормального атмосферного давления означает улучшение погоды. Если стрелка указывает на цифру ниже значения 760, значит ждите осадков. Для наглядности производители барометров дополняют шкалу приборов надписями «Ясно», «Дождь», «Переменно».

Освежив в памяти понятие, что такое барометр и для чего он нужен
, двигаемся дальше. Теперь узнаем, кому он нужен больше всего.

Устройство

В жидкостных барометрах давление измеряется высотой столба жидкости (ртути) в трубке, запаянной сверху, а нижним концом опущенным в сосуд с жидкостью (атмосферное давление уравновешивается весом столба жидкости). Ртутные барометры — точнее любых других и поэтому используются на метеостанциях.

В быту обычно используются механические барометры
. В анероиде жидкости нет. В переводе с греческого «анероид» — «без воды». Он показывает атмосферное давление, действующее на гофрированную тонкостенную металлическую коробку, в которой создано разрежение. При понижении атмосферного давления коробка слегка расширяется, а при повышении — сжимается и воздействует на прикрепленную к ней пружину. На практике часто используется несколько (до десяти) анероидных коробок, соединенных последовательно, и имеется рычажная передаточная система, которая поворачивает стрелку, движущуюся по круговой шкале, проградуированной по ртутному барометру.Также в настоящее время широкое распространение получили цифровые барометры.

Как настроить барометр «Утес»

В плане регулировки приборы этой марки у потребителей также считаются достаточно удобными. Винт настройки чуткости у этих моделей расположен сзади по центру. Измеряют эти барометры давление как в миллиметрах ртутного столба (mm hg), так и в гектопаскалях ((hPa). Первичные их настройки устанавливаются на заводе. Собственно же калибровка прибора применяется для получения более точных показаний. Необходимость этой операции обуславливается прежде всего тем, что атмосферное давление зависит в том числе и от высоты данной конкретной местности над уровнем моря.

Единственный инструмент, который необходим для калибровки барометра «Утес» — это маленькая отвертка. Сама настройка производится просто путем вращения винта до совпадения отображаемых прибором показаний с фактическими в данной местности (черная стрелка) на конкретный момент времени. Узнать правильные ориентировочные показания можно, к примеру, через интернет — на каком-нибудь сайте погоды.

Разновидности

Впервые этот прибор был описан в 1644 г. учёным из Италии Эванджелистом Торричелли. Этим приспособлением оказался первый барометр на ртути (жидкостный), измерения значений в котором производились в соответствии с высотой столба ртути. Схема такого приспособления очень проста. Стеклянный столб имеет запаянный верх, а его низ погружен в ёмкость со ртутью. Во время проведения эксперимента на улице была очень хорошая и ясная погода. Тогда столбик ртути замер на высоте в 760 мм, что впоследствии и было принято за оптимальный показатель.

Ртутные модели применяются в наше время на метеорологических станциях, поскольку имеют высокую точность, а вместе с ней недостатки в виде небезопасности, хрупкости конструкции и громоздкости.

В 1844 г. инженер из Франции Люсьен Види, основываясь на работах физика и математика Готфрида Вильгельма Лейбница из Германии, создал другой тип барометра, работающего без жидкостей. В дальнейшем этот «безжидкостный» прибор получил название барометр-анероид.

Существует 4 вида подобных устройств:

• жидкостный – в этом приборе применяется принцип выравнивания массы столба жидкости с окружающим его давлением;
• ртутный – замер давления атмосферы происходит благодаря высоте столба ртути с прикреплённой к нему шкалой;
• барометр-анероид – приспособление функционирует по принципу изменений размера коробки с разряженной средой внутри, под влиянием давления атмосферы изменяется её размер;
• электронный барометр – этот подвид барометра использует преобразования изменений коробки барометра-анероида в цифровой сигнал либо при помощи тензопреобразователя, который очень чувствителен, и изменение давления атмосферы воспринимается как деформация, а также изменение сопротивления.

Рассмотрим модели барометров-анероидов.

БАММ-1. Это устройство предназначено для замера атмосферного воздействия, находясь на земле и в помещениях. Этот вид внесён в Госреестр измерительных приборов и может применяться для проверки рабочих мест.

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.