БАРОМЕТР

БАРОМЕТР (греческий baros тяжесть + metreo измерять) — прибор для измерения атмосферного давления. В метеорологии применяются четыре типа барометров: 1) жидкостные; 2) металлические — анероидные; 3) газовые; 4) термобарометры, или гипсотермометры (от греческого hypsos — высота). В гигиенических исследованиях наибольшее распространение получили барометры первых двух типов. Газовый барометр, в котором барометрическое давление определяется по изменению объема постоянного количества газа, находящегося в приборе, в силу сложности работы с ним не получил распространения в гигиенической практике. То же следует сказать о термобарометрах, или гипсотермометрах,— весьма точных приборах, в которых используется зависимость между точкой кипения воды и барометрическим давлением. Эти приборы применяются или для точных измерений (главным образом в горных экспедициях), или для проверки показаний анероидов.

Рис. 1. Системы ртутных барометров: 1 — чашечный; 2 — сифонный; 3 — сифонно-чашечный; H — высота ртутного столба (величина атмосферного давления).

Принцип работы жидкостного барометра основан на том, что атмосферное давление уравновешивает определенный столб жидкости в запаянной с одного конца трубке. Чем меньше удельный вес жидкости, тем выше столб последней, уравновешиваемый давлением атмосферы. В метеорологической и гигиенической практике наибольшее распространение получили ртутные барометры. Для специальных исследований, где требуется высокая точность и чувствительность прибора, а также для измерения малых давлений, например, при полетах на больших высотах, могут применяться барометры с жидкостями значительно менее плотными, чем ртуть (вода, масло, глицерин).

Существует три системы ртутных барометров: чашечные, сифонные и сифонно-чашечные. Схема устройства ртутных барометров указанных трех систем представлена на рисунке 1. В метеорологических и гигиенических исследованиях обычно применяют чашечные и сифонно-чашечные барометры.

Рис. 2. Центральная часть барометрической трубки морского чашечного барометра: нижняя трубка помещается в чашку с ртутью, в верхний расширенный ее конец вставляется запаянная сверху барометрическая трубка с воронкой (1). Рис. 3. Сифонно-чашечный контрольный барометр: 1 — запаянное колено трубки; 2 — открытое колено трубки; 3 — колпачок ниппеля; 4 — железный конус; 5 — защитный цилиндр; 6 — винт; 7 — мешок из лайки; 8 — чашка; 9 — латунная оправа.

В станционных чашечных барометрах с компенсированной шкалой атмосферное давление определяют по положению ртути в стеклянной трубке по шкале, имеющейся на металлической оправе барометра. Изготовляются чашечные барометры со шкалами от 810 до 1110 мб и от 680 до 1110 мб. В чашечных экспедиционных барометрах перед наблюдением предварительно с помощью специального винта (внизу прибора) устанавливают уровень ртути в чашечке на нулевой точке. Своеобразное устройство барометрической трубки морского чашечного барометра (рис. 2) предотвращает колебания ртути в барометре при качке и исключает возможность попадания воздуха в торичеллиеву пустоту.

В сифонно-чашечных барометрах величина атмосферного давления измеряется по разнице высот ртутного столба в длинном (запаянном) и коротком (открытом) колене трубки. Устройство сифонно-чашечного контрольного барометра показано на рисунке 3. Барометр позволяет производить отсчеты с точностью до 0,05 мм рт. ст. При помощи винта, на который опирается кожаное дно чашечки барометра, уровень ртути в коротком (открытом) колене приводят к нулевой точке, а затем отсчитывают показания барометра как обычно.

Сифонно-чашечный инспекторский барометр имеет две шкалы: слева в миллибарах и справа в миллиметрах рт. ст. Для определения десятых долей миллиметра ртутного столба служит нониус. Найденные числовые выражения атмосферного давления необходимо с помощью вычислений или по специальной таблице привести к нулю градусов.

На метеорологических станциях в показания барометра вводят температурную и так называемую постоянную поправку: инструментальную и поправку на силу тяжести.

Устанавливать барометр следует в отдалении от источников теплового излучения (солнце, нагревательные приборы), от двери и окон.

Рис. 4. Барометр-анероид: 1 — шкала; 2 — пружина; 3 — анероидная коробка (металлическая подушка с гофрированными стенками); 4 — спиральная пружина; 5 — коленчатый рычаг; 6 — стержень; 7 — шарнирная цепочка; 8 — ось стрелки; 9 — стрелка.

Металлический барометр-анероид особенно удобен для проведения наблюдения в экспедиционных условиях, но он должен быть выверен по более точному ртутному барометру. Принцип устройства барометра-анероида очень прост. Изогнутая в виде подковы металлическая трубка Бурдона или металлическая подушечка с гофрированными стенками, из которых удален воздух, изменяют объем (деформируются) под воздействием давления. Деформация передается при помощи рычажков стрелке, которая и указывает на циферблате атмосферное давление (рис. 4). На циферблате анероида вмонтирован изогнутой формы термометр. Для измерения давления на высоте применяется анероид-высотомер, он имеет две шкалы; на одной из них нанесены величины давления в миллиметрах рт. ст., а на другой — высота в метрах. На самолетах применяют альтиметры с циферблатами, на которых указывается высота полета.

Рис. 5. Барограф: 1 — столбик анероидных коробок; 2, 3, 4, 5 — система рычагов; 6 — рамка алюминиевого рычага; 7— алюминиевый рычаг с писчиком.

На метеорологических станциях принято выражать атмосферное давление в международных единицах — миллибарах. 1 мб равен 0,75006 мм рт. ст. и в свою очередь 1 мм рт. ст. равен 1,3332 мб. Для перевода миллиметров рт. ст. в миллибары имеются таблицы (см. Атмосфера).

Барограф-барометр-самописец, предназначенный для непрерывной регистрации атмосферного давления. В гигиенической практике применяются только металлические (анероидные) барографы (рис. 5). Под влиянием изменений атмосферного давления (см. Атмосфера) пакет соединенных вместе анероидных коробок в результате деформации оказывает влияние на систему рычажков, а через них на специальное перо. При увеличении атмосферного давления анероидные коробки сжимаются и рычажок с пером поднимается кверху; при уменьшении давления анероидные коробки с помощью помещенных внутри них пружин расширяются и перо чертит линию книзу. Запись давления в виде непрерывной линии вычерчивается пером на градуированной в миллиметрах рт. ст. или в миллибарах бумажной ленте, надетой на барабан. Запас таких лент и флакон невысыхающих чернил придается к каждому барографу вместе с инструкцией и поверочным свидетельством.


Вращение барабана с лентой происходит при помощи часового механизма, который заводится специальным ключом. Существуют барографы с суточным и недельным заводом. Для устранения температурных влияний на показания барографов в них вставляют биметаллические компенсаторы.

См. также Метеорологические приборы.


Библиогр.: Александров В. М. Методы санитарно-гигиенических исследований, с. 172, М., 1955; Бурштейн А. И. Методы санитарно-гигиенических исследований, с. 140, Киев, 1950; Кед-роливанский В. Н. и Стерн-· з а т М. С. Метеорологические приборы, с. 252, Д., 1953; М и н х А. А. Методы гигиенических исследований, М., 1971.


Популярные статьи

Источник: Большая Медицинская Энциклопедия (БМЭ), под редакцией Петровского Б.В., 3-е издание

Поделиться: