 |
Поправки ртутного барометра.
|
|
|
|
Атмосферное давление Р равно весу столба ртути в барометрической трубке. Но для простоты и удобства атмосферное давление характеризуют не весом, а высотой ртутного столба Н. Вес столба ртути можно представить как произведение:
Р=H∙ρ∙g ,
где ρ – плотность ртути, g – ускорение силы тяжести.
Величины ρ и g не обладают постоянством, поэтому непосредственные отсчеты, сделанные при разных температурах и ускорениях силы тяжести, несравнимы между собой. Их необходимо привести к стандартным условиям. При повышении температуры ртуть расширяется, плотность ее уменьшается, и высота ртутного столба оказывается завышеннойпо сравнению с наблюдениями при температуре 0°С, которая и принимается за «нормальную». Таким образом, температурная поправка при температурах > 0°С будет иметь знак «─», температурах < 0°С – «+». Для сравнимости наблюдений, проведенных на различных широтах и высотах над уровнем моря, их приводят к стандартной силе тяжести. За стандартное принято ускорение силы тяжести на широте 45° и на уровне моря. В низких широтах (от 0 до 45°) показания ртутного барометра оказываютсязавышенными, в высоких (от 45 до 90°) – заниженными по сравнению с широтой 45°. С поднятием вверх показания также будут несколько завышены. Таким образом, поправка на ускорение силы тяжести в зависимости от широты места будет положительной в высоких широтах и отрицательной – в низких. Поправка на ускорение силы тяжести в зависимости от высоты над уровнем моря будет иметь знак «─» на всех высотах, имеющих абсолютную отметку выше уровня моря.
К отсчету по ртутному барометру вводится также инструментальная поправка, которой корректируются неточности в показаниях барометра, связанные с несовершенством его изготовления, например, неточной пригонкой шкалы и т.д. Инструментальную поправку находят путем сравнения данного прибора с эталоном и помещают в паспорте, прилагаемом к прибору. Исправленная величина давления (отсчет + поправки) выражает собой вес атмосферного столба на уровне станции. Для того чтобы иметь возможность сопоставить данные по атмосферному давлению метеорологических станций, находящихся на разной абсолютной высоте, давление обычно «приводят» к уровню моря (рис. 4). «Привести давление к уровню моря» – это значит, к исправленной величине атмосферного давления на уровне станции прибавить вес воздушного столба от уровня станции до уровня моря, выраженный в единицах давления:
|
|
|
Р ур.м=Р ур.ст +DР
Истинное значение давления, измеренного ртутным барометром, представляет собой алгебраическую сумму отсчета по барометру и всех поправок. Для определения давления на уровне станции в отсчет по барометру вводится постоянная поправка и поправка на приведение показаний барометра к температуре 0°С (определяется по таблице на станции). Постоянная поправка (сообщается на станцию из Управления) представляет собой сумму инструментальной поправки и поправки на приведение показаний барометра к нормальной силе тяжести. Для вычисления давления на уровне моря к атмосферному давлению на уровне станции прибавляется поправка DР, которая находится из таблиц, рассчитанных для каждой станции.
Анероид
Принцип действия основан на упругой деформации приемника под влиянием изменений атмосферного давления. В качестве приемника употребляется металлическая анероидная коробка с гофрированными дном и крышкой. Воздух из коробки выкачивается почти полностью. Для того чтобы коробка не сплющивалась давлением окружающего воздуха, сильная пружина оттягивает крышку коробки, приводя ее в равновесие. При увеличении внешнего давления крышка будет немного вдавливаться внутрь коробки, при уменьшении – приподниматься вверх. Величина деформации коробки при изменении давления очень мала, но при помощи системы рычагов эти незначительные колебания крышки коробки увеличиваются и передаются на стрелку, перемещающуюся вдоль шкалы с делениями. Весь механизм анероида помещается в корпус со стеклянной крышкой. В настоящее время выпускаются беспружинные анероиды. Роль пружины в них выполняют упругие крышки коробки. Приемник давления в этих анероидах состоит из 5–6 коробок. Поправки к анероиду. К отсчетам по анероиду вводятся три поправки: шкаловая, температурная и добавочная. Шкаловая поправка. Анероидная шкала делается стандартной для всех анероидов данного типа, однако в каждом анероиде могут быть свои инструментальные неточности. Поэтому показания анероида могут отличаться от истинного давления, причем величина несовпадения будет неодинаковой в разных участках шкалы. В целях выявления этих ошибок анероиды сравниваются при различном давлении, создаваемом в искусственных условиях, с точным ртутным манометром, и таким образом получают их шкаловые поправки. Введение температурной поправки обусловлено изменением упругих свойств коробки и пружины при изменении температуры воздуха. Так, например, при повышении температуры их упругость уменьшается, вследствие чего коробка сдавливается больше, и анероид показывает увеличение давления, хотя в действительности оно не менялось. Добавочная поправка обусловлена постепенным изменением внутренней структуры металла пружины и коробки, следствием чего является изменение их упругости. Поправка меняется со временем, поэтому анероиды периодически проверяют на заводах гидрометприборов, где находят новую добавочную поправку путем сравнения показаний анероида с ртутным барометром. Анероид применяется в полевых условиях.
|
|
|
 Барометр БАММ -1 метеорологический
Рабочее положение барометра – горизонтальное. Барометр должен быть защищен от влияния прямого солнечного света и резких колебаний температуры. Не реже одного раза в 12 месяцев следует проводить ведомственную поверку барометра.
| 
Барометр М- 67 контрольный
Предназначен для измерения атмосферного давления в наземных условиях для работы в помещениях.
Рабочее положение – горизонтальное.
|
Барограф М – 22А
Предназначен для непрерывной регистрации во времени изменения атмосферного давления в наземных условиях.
| Барограф состоит из следующих узлов: приемника давления, представляющего собой комплект анероидных коробок, температурного компенсатора, передаточного механизма, содержащего систему рычагов с осями и тягами, регистрирующей части, включающей стрелку с пером и барабан с часовым механизмом, корпуса. Суммарная деформация мембран комплекта анероидных коробок, вызываемая изменение атмосферного давления, преобразуется при помощи передаточного механизма в перемещение стрелки с пером по диаграммному бланку, закрепленному на барабане с часовым механизмом. Барографы изготавливают двух типов: суточные М-22АС и недельные М-22АН. |
Рисунок 5 – Приборы для измерения давления
|
|
|
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3
|
|
|
