Barometer (Dansk)

VandbarometreRediger

Konceptet, at faldende atmosfærisk tryk forudsiger stormvejr, postuleret af Lucien Vidi, giver det teoretiske grundlag for en vejrudsigtsanordning kaldet et “vejrglas” eller et “Goethe-barometer” (opkaldt efter Johann Wolfgang von Goethe, den berømte tyske forfatter og polymath, der udviklede et simpelt, men effektivt vejrkuglebarometer ved hjælp af de principper, der er udviklet af Torricelli). Det franske navn, le baromètre Liègeois, bruges af nogle engelsktalende. tidlige vejrbriller – glasblæsere i Liège, Belgien.

Vejrkuglebarometeret består af en glasbeholder med et forseglet legeme, halvt fyldt med vand. En smal tud forbinder kroppen under vandstanden og stiger over vandstanden. Den smalle tud er åben for atmosfæren. Når lufttrykket er lavere end det var en t den gang kroppen blev forseglet, vil vandstanden i tuden stige over vandstanden i kroppen; når lufttrykket er højere, falder vandniveauet i tuden under vandstanden i kroppen. En variation af denne type barometer kan let laves derhjemme.

KviksølvbarometreRediger

Et kviksølvbarometer har et lodret glasrør lukket øverst i et åbent kviksølvfyldt bassin på bunden. Kviksølv i røret justeres, indtil vægten af det afbalancerer den atmosfæriske kraft, der udøves på reservoiret. Højt atmosfærisk tryk lægger mere kraft på reservoiret og tvinger kviksølv højere i søjlen. Lavt tryk tillader kviksølv at falde til et lavere niveau i søjlen ved at sænke den kraft, der er placeret på reservoiret. Da højere temperaturniveauer omkring instrumentet reducerer kviksølvets tæthed, justeres skalaen til aflæsning af kviksølvets højde for at kompensere for denne effekt. Røret skal være mindst så længe mængden dypper i kviksølv + hovedrum + kolonnens maksimale længde.

Torricelli dokumenterede, at kviksølvets højde i et barometer ændrede sig lidt hver dag og konkluderede, at dette skyldtes det skiftende tryk i atmosfæren. Han skrev: “Vi lever nedsænket i bunden af et hav af elementær luft, som ved ubestridelige eksperimenter vides at have vægt”. Inspireret af Torricelli fandt Otto von Guericke den 5. december 1660, at lufttrykket var usædvanligt lavt og forudsagde en storm, der opstod den næste dag.

Kviksølvbarometerets design giver anledning til udtryk for atmosfærisk tryk i inches eller millimeter kviksølv (mmHg). A torr blev oprindeligt defineret som 1 mmHg. Trykket er angivet som niveauet for kviksølvets højde i den lodrette søjle. Typisk måles atmosfærisk tryk mellem 26,5 inches (670 mm) og 31,5 inches (800 mm) Hg. En atmosfære (1 atm) svarer til 760 mm (29,92 tommer) kviksølv.

Designændringer for at gøre instrumentet mere følsomt, lettere at læse og lettere at transportere resulterede i variationer som bassinet, sifonen, hjulet, cisternen, Fortin, flere foldede, stereometriske og balance-barometre.

Den 5. juni 2007 blev der vedtaget et EU-direktiv for at begrænse salget af kviksølv og dermed effektivt afslutte produktionen af nye kviksølvbarometre eller reparationen af eksisterende i Europa.

Fitzroy-barometerRediger

Fitzroy-barometre kombinerer standard kviksølvbarometer med et termometer samt en guide til, hvordan trykændringer skal fortolkes.

Fortin barometerEdit

Fortin barometre bruger en variabel forskydning kviksølv cisterne, normalt konstrueret med en tommelfinger en lædermembranbund (V i diagrammet). Dette kompenserer for forskydning af kviksølv i søjlen med varierende tryk. For at bruge et Fortin-barometer sættes kviksølvniveauet til nul ved at bruge fingerskruen til at lave en elfenbensmarkør (O i diagrammet) bare røre ved kviksølvets overflade. Derefter læses trykket på søjlen ved at justere vernierskalaen, så kviksølv bare berører synslinjen ved Z. Nogle modeller anvender også en ventil til at lukke cisternen, så kviksølvsøjlen kan tvinges til toppen af søjlen til transport . Dette forhindrer vandhammerbeskadigelse af søjlen under transit.

SympiesometerEdit

Et Sympiesometer er et kompakt og let barometer, der blev udbredt på skibe i det tidlige 19. århundrede. Følsomheden af dette barometer blev også brugt til at måle højde.

Sympiesometre har to dele. Den ene er et traditionelt kviksølvtermometer, der er nødvendigt for at beregne udvidelsen eller sammentrækningen af væsken i barometeret. Den anden er barometeret, der består af et J-formet rør åbent i den nedre ende og lukket øverst med små reservoirer i begge ender af røret.

HjulbarometreRediger

Et hjulbarometer bruger et “J” -rør forseglet øverst på det længere lem. Det kortere lem er åbent over for atmosfæren og flydende oven på kviksølv er der en lille glasflåd. En fin silketråd er fastgjort til svømmeren, der passerer op over et hjul og derefter ned til en modvægt (normalt beskyttet i et andet rør). Hjulet drejer punktet foran på barometeret. Efterhånden som atmosfæretrykket stiger, bevæger kviksølv sig fra den korte til den lange lemmer, falderen flyder, og markøren bevæger sig. Når trykket øges, bevæger kviksølv sig tilbage, løfter svømmeren og drejer drejeknappen den anden vej.

Omkring 1810 blev hjulbarometeret, som kunne læses på lang afstand, det første praktiske og kommercielle instrument, der blev foretrukket af landmænd og de uddannede klasser i Storbritannien. Barometerets ansigt var cirkulært med en simpel drejeknap, der pegede på en let læselig skala: “Regn – Skift – Tør” med “Skift” øverst på urskiven. Senere modeller tilføjede en barometrisk skala med finere grader “Stormy (28 inches kviksølv), Meget regn (28,5), Rain (29), Change (29,5), Fair (30), Set fair (30,5), meget tør (31) “.

Natalo Aiano er anerkendt som en af de fineste producenter af hjulbarometre, en tidlig pioner i en bølge af håndværksmæssige italienske instrument- og barometerproducenter, der blev opfordret til at emigrere til Storbritannien. Han opførte sig som arbejdende i Holborn, London ca. 1785-1805. Fra 1770 og frem kom et stort antal italienere til England, fordi de var dygtige glasblæsere eller instrumentproducenter. I 1840 var det rimeligt at sige, at italienerne dominerede industrien i England.

VakuumpumpeoliebarometerRediger

Brug af vakuumpumpeolie som arbejdsfluid i et barometer har ført til oprettelsen af det nye “Verdens højeste barometer” i februar 2013. Barometret ved Portland State University (PSU) bruger dobbeltdestilleret vakuumpumpeolie og har en nominel højde på ca. 12,4 m for oliesøjlehøjden; forventede udflugter er i området på ± 0,4 m i løbet af et år. Vakuumpumpeolie har meget lavt damptryk, og den fås i en række densiteter. Vakuumolie med laveste densitet blev valgt til PSU-barometeret for at maksimere oliesøjlehøjden.

AneroidbarometreRediger

Et aneroidbarometer er et instrument, der anvendes til måling af lufttryk som en metode, der ikke involverer væske. Opfundet i 1844 af den franske videnskabsmand Lucien Vidi bruger aneroidbarometeret en lille, fleksibel metalæske kaldet en aneroid celle (kapsel), som er lavet af en legering af beryllium og kobber. Den evakuerede kapsel (eller normalt flere kapsler, stablet for at tilføje deres bevægelser) forhindres i at kollapse af en stærk fjeder. Små ændringer i det eksterne lufttryk får cellen til at ekspandere eller trække sig sammen. Denne udvidelse og sammentrækning driver mekaniske løftestænger, så kapslens små bevægelser forstærkes og vises på overfladen af aneroidbarometeret. Mange modeller inkluderer en manuelt indstillet nål, der bruges til at markere den aktuelle måling, så en ændring kan ses. Denne type barometer er almindelig i hjem og i fritidsbåde. Det bruges også i meteorologi, hovedsagelig i barografer og som et trykinstrument i radiosondes.

BarographsEdit

En barograf er en optagelse aneroid barometer, hvor ændringer i atmosfærisk tryk registreres på et papirkort.

Barografens princip er det samme som aneroidbarometerets. Mens barometeret viser trykket på en drejeknap, bruger barografen de små bevægelser i kassen til at transmittere ved hjælp af et håndtagssystem til en optagearm, der i sin yderste ende har enten en scribe eller en pen. En skriver skriver om røget folie, mens en pen registrerer på papir ved hjælp af blæk, der holdes i en nib. Optagematerialet er monteret på en cylindrisk tromle, der roteres langsomt med et ur. Normalt foretager tromlen en omdrejning pr. Dag, pr. Uge eller pr. Måned, og rotationshastigheden kan ofte vælges af brugeren.

MEMS-barometreRediger

Mikroelektromekaniske systemer (eller MEMS) barometre er ekstremt små enheder mellem 1 og 100 mikrometer i størrelse (0,001 til 0,1 mm). De oprettes via fotolitografi eller fotokemisk bearbejdning. Typiske applikationer inkluderer miniaturiserede vejrstationer, elektroniske barometre og højdemålere.

Et barometer kan også findes i smartphones som Samsung Galaxy Nexus, Samsung Galaxy S3-S6, Motorola Xoom, Apple iPhone 6 og nyere iPhones, og Timex Expedition WS4 smartwatch, baseret på MEMS og piezoresistive trykfølende teknologier. Inkludering af barometre på smartphones var oprindeligt beregnet til at give en hurtigere GPS-lås. Tredjepartsforskere var imidlertid ikke i stand til at bekræfte yderligere GPS-nøjagtighed eller låsehastighed på grund af barometriske aflæsninger. Forskerne foreslår, at inkluderingen af barometre i smartphones kan give en løsning til bestemmelse af en brugers højde, men foreslår også, at flere faldgruber først skal overvindes.

Mere usædvanlige barometreRediger

Der er mange andre mere usædvanlige typer barometer. Fra variationer på stormbarometeret, såsom Collins Patentbordbarometer, til mere traditionelt design som Hookes Otheometer og Ross Sympiesometer. Nogle, såsom Shark Oil-barometeret, fungerer kun i et bestemt temperaturområde, opnået i varmere klimaer.