Barometro (Italiano)

Barometro dellacquaModifica

Il concetto che la diminuzione della pressione atmosferica predice il tempo tempestoso, postulato da Lucien Vidi, fornisce la base teorica per un dispositivo di previsione del tempo chiamato “vetro meteorologico” o “barometro di Goethe” (dal nome Johann Wolfgang von Goethe, il famoso scrittore tedesco e polymath che ha sviluppato un barometro a sfera meteorologica semplice ma efficace utilizzando i principi sviluppati da Torricelli). Il nome francese, le baromètre Liègeois, è usato da alcuni anglofoni. Questo nome riflette le origini di molti bicchieri per il primo tempo: i soffiatori di vetro di Liegi, Belgio.

Il barometro a sfera meteorologica è costituito da un contenitore di vetro con un corpo sigillato, riempito per metà dacqua. Un beccuccio stretto si collega al corpo sotto il livello dellacqua e sale al di sopra del livello dellacqua. Il beccuccio stretto è aperto allatmosfera. Quando la pressione dellaria è inferiore a t quando il corpo è stato sigillato, il livello dellacqua nel beccuccio salirà al di sopra del livello dellacqua nel corpo; quando la pressione dellaria è più alta, il livello dellacqua nel beccuccio scenderà sotto il livello dellacqua nel corpo. Una variazione di questo tipo di barometro può essere facilmente realizzata a casa.

Barometri a mercurioModifica

Un barometro a mercurio ha un tubo di vetro verticale chiuso nella parte superiore che si trova in una bacinella aperta piena di mercurio in fondo. Il mercurio nel tubo si regola fino a quando il suo peso bilancia la forza atmosferica esercitata sul serbatoio. Lalta pressione atmosferica esercita una forza maggiore sul serbatoio, spingendo il mercurio più in alto nella colonna. La bassa pressione consente al mercurio di scendere a un livello inferiore nella colonna abbassando la forza esercitata sul serbatoio. Poiché livelli di temperatura più elevati intorno allo strumento ridurranno la densità del mercurio, la scala per la lettura dellaltezza del mercurio viene regolata per compensare questo effetto. Il tubo deve essere lungo almeno quanto la quantità che si immerge nel mercurio + lo spazio di testa + la lunghezza massima della colonna.

Torricelli ha documentato che laltezza del mercurio in un barometro cambiava leggermente ogni giorno e ha concluso che ciò era dovuto al cambiamento della pressione nellatmosfera. Scriveva: “Viviamo sommersi in fondo a un oceano di aria elementare, che è noto per incontestabili esperimenti avere un peso”. Ispirato da Torricelli, Otto von Guericke il 5 dicembre 1660 scoprì che la pressione dellaria era insolitamente bassa e predisse una tempesta, che si sarebbe verificata il giorno successivo.

Il design del barometro a mercurio dà luogo allespressione della pressione atmosferica in pollici o millimetri di mercurio (mmHg). A torr era originariamente definito come 1 mmHg. La pressione è indicata come il livello dellaltezza del mercurio nella colonna verticale. Tipicamente, la pressione atmosferica viene misurata tra 26,5 pollici (670 mm) e 31,5 pollici (800 mm) di Hg. Unatmosfera (1 atm) equivale a 29,92 pollici (760 mm) di mercurio.

Modifiche progettuali per rendere lo strumento più sensibile, più semplice da leggere e più facile da trasportare hanno portato a variazioni come il bacino, il sifone, la ruota, la cisterna, il Fortin, barometri multipli, stereometrici e di bilanciamento.

Il 5 giugno 2007 è stata emanata una direttiva dellUnione Europea per limitare la vendita di mercurio, ponendo così fine alla produzione di nuovi barometri al mercurio o alla riparazione di quelli esistenti in Europa.

Barometro FitzroyModifica

I barometri Fitzroy combinano il barometro a mercurio standard con un termometro, nonché una guida su come interpretare i cambiamenti di pressione.

Barometro FortinEdit

I barometri Fortin utilizzano una cisterna di mercurio a spostamento variabile, solitamente costruita con una vite un fondo in pelle del diaframma (V nel diagramma). Ciò compensa lo spostamento del mercurio nella colonna al variare della pressione. Per utilizzare un barometro Fortin, il livello di mercurio viene impostato su zero utilizzando la vite a testa zigrinata per fare in modo che un puntatore davorio (O nel diagramma) tocchi semplicemente la superficie del mercurio. La pressione viene quindi letta sulla colonna regolando la scala del nonio in modo che il mercurio tocchi appena la linea di visibilità in Z. Alcuni modelli utilizzano anche una valvola per la chiusura della cisterna, che consente di forzare la colonna di mercurio in cima alla colonna per il trasporto . In questo modo si evitano danni causati dal colpo dariete alla colonna durante il trasporto.

SympiesometerEdit

Un Sympiesometer è un barometro compatto e leggero ampiamente utilizzato sulle navi allinizio del XIX secolo. La sensibilità di questo barometro è stata utilizzata anche per misurare laltitudine.

I simpiesometri hanno due parti. Uno è un termometro a mercurio tradizionale necessario per calcolare lespansione o la contrazione del fluido nel barometro. Laltro è il barometro, costituito da un tubo a forma di J aperto allestremità inferiore e chiuso nella parte superiore, con piccoli serbatoi ad entrambe le estremità del tubo.

Barometri a ruotaModifica

Un barometro a ruota utilizza un tubo a “J” sigillato nella parte superiore dellarto più lungo. Larto più corto è aperto allatmosfera e fluttuando sopra il mercurio cè un piccolo galleggiante di vetro. Un filo di seta sottile è attaccato al galleggiante che passa sopra una ruota e poi di nuovo giù fino a un contrappeso (solitamente protetto in un altro tubo). La ruota gira il punto sulla parte anteriore del barometro. Allaumentare della pressione atmosferica, il mercurio si sposta dallarto corto a quello lungo, il galleggiante cade e la lancetta si sposta. Allaumentare della pressione il mercurio arretra, sollevando il galleggiante e ruotando il quadrante dallaltra parte.

Intorno al 1810 il barometro a ruota, leggibile da grande distanza, divenne il primo strumento pratico e commerciale prediletto da agricoltori e classi istruite nel Regno Unito. Il quadrante del barometro era circolare con un semplice quadrante che puntava a una scala facilmente leggibile: “Rain – Change – Dry” con il “Change” in alto al centro del quadrante. I modelli successivi hanno aggiunto una scala barometrica con graduazioni più fini “Stormy (28 pollici di mercurio), Much Rain (28,5), Rain (29), Change (29,5), Fair (30), Set fair (30,5), very dry (31) “.

Natalo Aiano è riconosciuto come uno dei migliori produttori di barometri a ruota, uno dei primi pionieri di unondata di produttori italiani di strumenti e barometri artigianali che furono incoraggiati a emigrare nel Regno Unito. Ha elencato come lavorare a Holborn, Londra c.1785-1805. Dal 1770 in poi un gran numero di italiani arrivò in Inghilterra perché abili soffiatori di vetro o liutai. Nel 1840 era giusto affermare che gli italiani dominavano il settore in Inghilterra.

Barometro dellolio per pompe a vuoto Modifica

Luso dellolio per pompe a vuoto come fluido di lavoro in un barometro ha portato alla creazione del nuovo “World” s Tallest Barometer “nel febbraio 2013. Il barometro della Portland State University (PSU) utilizza olio per pompe a vuoto doppiamente distillato e ha unaltezza nominale di circa 12,4 m per laltezza della colonna dolio; le escursioni previste sono nella gamma di ± 0,4 m nel corso di un anno. Lolio per pompe a vuoto ha una pressione di vapore molto bassa ed è disponibile in una gamma di densità; per il barometro PSU è stato scelto lolio per vuoto a densità più bassa per massimizzare laltezza della colonna dolio.

Barometri aneroidiModifica

Un barometro aneroide è uno strumento utilizzato per misurare la pressione dellaria come metodo che non coinvolge liquidi. Inventato nel 1844 dallo scienziato francese Lucien Vidi, il barometro aneroide utilizza una piccola scatola di metallo flessibile chiamata cellula aneroide (capsula), che è composta da una lega di berillio e rame. La capsula evacuata (o di solito più capsule, impilate per sommare i loro movimenti) è impedita da una forte molla. Piccoli cambiamenti nella pressione dellaria esterna provocano lespansione o la contrazione della cellula. Questa espansione e contrazione aziona leve meccaniche in modo tale che i piccoli movimenti della capsula siano amplificati e visualizzati sul quadrante del barometro aneroide. Molti modelli includono un ago impostato manualmente che viene utilizzato per contrassegnare la misurazione corrente in modo da poter vedere un cambiamento. Questo tipo di barometro è comune nelle case e nelle imbarcazioni da diporto. Viene anche utilizzato in meteorologia, principalmente nei barografi e come strumento di pressione nelle radiosonde.

BarographsEdit

Un barografo è un aneroide di registrazione barometro dove le variazioni della pressione atmosferica vengono registrate su un grafico cartaceo.

Il principio del barografo è lo stesso di quello del barometro aneroide. Mentre il barometro visualizza la pressione su un quadrante, il barografo utilizza i piccoli movimenti della scatola per trasmettere tramite un sistema di leve a un braccio di registrazione che ha allestremità uno scriba o una penna. Uno scriba registra su un foglio affumicato mentre una penna registra su carta usando inchiostro, tenuto in un pennino. Il materiale di registrazione è montato su un tamburo cilindrico che viene ruotato lentamente da un orologio. Di solito, il tamburo fa un giro al giorno, alla settimana o al mese e la velocità di rotazione può spesso essere selezionata dallutente.

Barometri MEMSModifica

I barometri dei sistemi microelettromeccanici (o MEMS) sono dispositivi estremamente piccoli con dimensioni comprese tra 1 e 100 micrometri (da 0,001 a 0,1 mm). Vengono creati tramite fotolitografia o lavorazione fotochimica. Le applicazioni tipiche includono stazioni meteorologiche miniaturizzate, barometri elettronici e altimetri.

Un barometro può essere trovato anche in smartphone come Samsung Galaxy Nexus, Samsung Galaxy S3-S6, Motorola Xoom, Apple iPhone 6 e iPhone più recenti, e lo smartwatch Timex Expedition WS4, basato su MEMS e tecnologie piezoresistive di rilevamento della pressione. Linclusione dei barometri sugli smartphone era originariamente intesa a fornire un blocco GPS più veloce. Tuttavia, i ricercatori di terze parti non sono stati in grado di confermare unulteriore precisione del GPS o bloccare la velocità a causa delle letture barometriche. I ricercatori suggeriscono che linclusione di barometri negli smartphone possa fornire una soluzione per determinare lelevazione di un utente, ma suggeriscono anche che devono essere prima superate diverse insidie.

Barometri più insolitiModifica

Lì ci sono molti altri tipi di barometri più insoliti: dalle variazioni del barometro delle tempeste, come il Collins Patent Table Barometer, a modelli dallaspetto più tradizionale come lotheometer di Hooke e il Ross Sympiesometer. Alcuni, come il barometro dellolio di squalo, funzionano solo in un determinato intervallo di temperatura, raggiunto nei climi più caldi.