Barometer (Norsk)

Vannbarometere Rediger

Konseptet at synkende atmosfæretrykk forutsier stormvær, postulert av Lucien Vidi, gir det teoretiske grunnlaget for en værvarslingsenhet kalt et «værglass» eller et «Goethe-barometer» (oppkalt etter Johann Wolfgang von Goethe, den anerkjente tyske forfatteren og polymathen som utviklet et enkelt, men effektivt værballbarometer ved hjelp av prinsippene utviklet av Torricelli). Det franske navnet, le baromètre Liègeois, brukes av noen engelsktalende. Dette navnet gjenspeiler opprinnelsen til mange tidlig værbriller – glassblåserne i Liège, Belgia.

Værballbarometeret består av en glassbeholder med en forseglet kropp, halvfylt med vann. En smal tut kobles til kroppen under vannstanden og stiger over vannstanden. Den smale tuten er åpen for atmosfæren. Når lufttrykket er lavere enn det var en t den gang kroppen ble forseglet, vil vannstanden i tuten stige over vannstanden i kroppen; når lufttrykket er høyere, vil vannstanden i tuten synke under vannstanden i kroppen. En variant av denne typen barometer kan enkelt gjøres hjemme.

KvikksølvbarometreRediger

Et kvikksølvbarometer har et loddrett glassrør lukket øverst og sitter i et åpent kvikksølvfylt basseng på bunnen. Kvikksølv i røret justeres til vekten av det balanserer den atmosfæriske kraften som utøves på reservoaret. Høyt atmosfæretrykk legger mer kraft på reservoaret, og tvinger kvikksølv høyere i kolonnen. Lavt trykk gjør at kvikksølv kan falle til et lavere nivå i kolonnen ved å senke kraften som er plassert på reservoaret. Siden høyere temperaturnivåer rundt instrumentet vil redusere tettheten til kvikksølv, justeres skalaen for avlesning av kvikksølvhøyden for å kompensere for denne effekten. Røret må være minst like lenge som mengden som dyppes i kvikksølv + hodeområde + maksimum lengde på kolonnen.

Torricelli dokumenterte at høyden på kvikksølv i et barometer endret seg litt hver dag og konkluderte med at dette skyldtes det skiftende trykket i atmosfæren. Han skrev: «Vi lever nedsenket på bunnen av et hav av elementær luft, som av ubestridelige eksperimenter er kjent for å ha vekt». Inspirert av Torricelli fant Otto von Guericke 5. desember 1660 at lufttrykket var uvanlig lavt og forutsa en storm som skjedde neste dag.

kvikksølvbarometerets design gir opphav til uttrykk for atmosfæretrykk i inches eller millimeter kvikksølv (mmHg). A torr ble opprinnelig definert som 1 mmHg. Trykket er angitt som nivået på kvikksølvets høyde i den vertikale kolonnen. Vanligvis måles atmosfæretrykk mellom 2670 mm (670 mm) og 800 mm (31,5 tommer) Hg. En atmosfære (1 atm) tilsvarer 760 mm (29,92 tommer) kvikksølv.

Designendringer for å gjøre instrumentet mer følsomt, enklere å lese og lettere å transportere resulterte i variasjoner som basseng, vannlås, hjul, sistern, Fortin, flere foldede, stereometriske og balansebarometre.

5. juni 2007 ble det vedtatt et EU-direktiv for å begrense salget av kvikksølv, og dermed effektivt avslutte produksjonen av nye kvikksølvbarometre eller reparasjonen av eksisterende i Europa.

Fitzroy-barometerRediger

Fitzroy-barometre kombinerer standard kvikksølvbarometer med et termometer, samt en guide for hvordan du skal tolke trykkendringer.

Fortin barometerEdit

Fortin barometers bruker en kvikksølv cistern med variabel forskyvning, vanligvis konstruert med en tommelskrue som trykker på en skinnmembranbunn (V i diagrammet). Dette kompenserer for forskyvning av kvikksølv i kolonnen med varierende trykk. For å bruke et Fortin-barometer, settes kvikksølvnivået til null ved å bruke tommelskruen for å lage en elfenbenspeker (O i diagrammet) bare berøre kvikksølvets overflate. Trykket avleses deretter på kolonnen ved å justere vernierskalaen slik at kvikksølv bare berører synslinjen ved Z. Noen modeller bruker også en ventil for å lukke sisternen, slik at kvikksølvkolonnen kan tvinges til toppen av kolonnen for transport . Dette forhindrer skade på vannet i kolonnen under transport.

SympiesometerEdit

Et Sympiesometer er et kompakt og lett barometer som ble mye brukt på skip tidlig på 1800-tallet. Følsomheten til dette barometeret ble også brukt til å måle høyden.

Sympiesometre har to deler. Den ene er et tradisjonelt kvikksølvtermometer som er nødvendig for å beregne utvidelsen eller sammentrekningen av væsken i barometeret. Den andre er barometeret, bestående av et J-formet rør åpent i nedre ende og lukket på toppen, med små reservoarer i begge ender av røret.

HjulbarometreRediger

Et hjulbarometer bruker et «J» -rør forseglet på toppen av den lengre lemmen. Den kortere lemmen er åpen for atmosfæren og flyter på toppen av kvikksølvet er det en liten glassfloat. En fin silketråd er festet til flottøren som går opp over et hjul og deretter ned til en motvekt (vanligvis beskyttet i et annet rør). Hjulet snur punktet foran på barometeret. Når atmosfæretrykket øker, beveger kvikksølv seg fra kort til lang lem, faller flottøren og pekeren beveger seg. Når trykket øker, beveger kvikksølvet seg tilbake, løfter flottøren og dreier hjulet den andre veien.

Rundt 1810 ble hjulbarometeret, som kunne leses på lang avstand, det første praktiske og kommersielle instrumentet favorisert av bønder og utdannede klasser i Storbritannia. Barometerets ansikt var sirkulært med en enkel urskive som pekte mot en lett lesbar skala: «Rain – Change – Dry» med «Change» øverst i midten av urskiven. Senere modeller la til en barometrisk skala med finere grader «Stormy (28 inches of kvikksølv), Much Rain (28.5), Rain (29), Change (29.5), Fair (30), Set fair (30.5), veldig tørr (31) «.

Natalo Aiano er anerkjent som en av de fineste produsentene av hjulbarometre, en tidlig pioner i en bølge av håndverksmessige italienske instrument- og barometerprodusenter som ble oppfordret til å emigrere til Storbritannia. Han oppførte seg som arbeidende i Holborn, London c.1785-1805. Fra 1770 kom et stort antall italienere til England fordi de var dyktige glassblåsere eller instrumentprodusenter. I 1840 var det rettferdig å si at italienerne dominerte industrien i England.

VakuumpumpeoljebarometerRediger

Bruk av vakuumpumpeolje som arbeidsvæske i et barometer har ført til dannelsen av det nye «World» s Tallest Barometer «i februar 2013. Barometeret ved Portland State University (PSU) bruker dobbeltdestillert vakuumpumpeolje og har en nominell høyde på ca. 12,4 m for oljesøylehøyden. forventede utflukter er i området på ± 0,4 m i løpet av et år. Vakuumpumpeolje har svært lavt damptrykk og er tilgjengelig i en rekke tettheter. Vakuumolje med laveste tetthet ble valgt for PSU-barometeret for å maksimere oljekolonnens høyde.

AneroidbarometreRediger

Et aneroidbarometer er et instrument som brukes til å måle lufttrykk som en metode som ikke involverer væske. Oppfunnet i 1844 av den franske forskeren Lucien Vidi, bruker aneroidbarometeret en liten, fleksibel metallboks kalt en aneroidcelle (kapsel), som er laget av en legering av beryllium og kobber. Den evakuerte kapslen (eller vanligvis flere kapsler, stablet for å legge til bevegelser) forhindres i å kollapse av en sterk fjær. Små endringer i ytre lufttrykk får cellen til å utvide seg eller trekke seg sammen. Denne utvidelsen og sammentrekningen driver mekaniske spaker slik at de små bevegelsene til kapselen forsterkes og vises på forsiden av aneroidbarometeret. Mange modeller inkluderer en manuelt innstilt nål som brukes til å merke gjeldende måling slik at en endring kan sees. Denne typen barometer er vanlig i hjem og fritidsbåter. Den brukes også i meteorologi, hovedsakelig i barografer og som et trykkinstrument i radiosondes.

BarographsEdit

En barograf er en opptak aneroid barometer der endringene i atmosfæretrykket er registrert på et papirkart.

Prinsippet for barografen er det samme som for aneroidbarometeret. Mens barometeret viser trykket på en dreiehjul, bruker barografen de små bevegelsene i esken til å overføre ved hjelp av et løftesystem til en opptaksarm som i sin ytterste ende har enten en skriver eller en penn. En skriver skriver på røkt folie mens en penn registrerer på papir med blekk, holdt i en nib. Opptaksmaterialet er montert på en sylindrisk trommel som roteres sakte av en klokke. Vanligvis gjør trommelen en omdreining per dag, per uke eller per måned, og rotasjonshastigheten kan ofte velges av brukeren.

MEMS barometersEdit

Mikroelektromekaniske systemer (eller MEMS) -barometre er ekstremt små enheter mellom 1 og 100 mikrometer i størrelse (0,001 til 0,1 mm). De er opprettet via fotolitografi eller fotokjemisk bearbeiding. Typiske applikasjoner inkluderer miniatyriserte værstasjoner, elektroniske barometre og høydemålere.

Et barometer kan også finnes i smarttelefoner som Samsung Galaxy Nexus, Samsung Galaxy S3-S6, Motorola Xoom, Apple iPhone 6 og nyere iPhones, og Timex Expedition WS4 smartklokke, basert på MEMS og piezoresistive trykkfølende teknologier. Inkludering av barometre på smarttelefoner var opprinnelig ment å gi en raskere GPS-lås. Tredjepartsforskere klarte imidlertid ikke å bekrefte ytterligere GPS-nøyaktighet eller låsehastighet på grunn av barometriske avlesninger. Forskerne antyder at inkludering av barometre i smarttelefoner kan gi en løsning for å bestemme brukerens høyde, men antyder også at flere fallgruver først må overvinnes.

Mer uvanlige barometreRediger

Der er mange andre mer uvanlige typer barometer. Fra variasjoner på stormbarometeret, som Collins Patent Table Barometer, til mer tradisjonelle design som Hookes Otheometer og Ross Sympiesometer. Noen, som Shark Oil-barometeret, fungerer bare i et bestemt temperaturområde, oppnådd i varmere klima.