Воздух имеет массу. Хоть она и в множество раз меньше массы Земли, но она есть. Вся масса атмосферы составляет 5,2 × 10 21 г., а 1 м 3 на поверхности земли весит 1033 кг. Масса атмосферы давит на все объекты которые расположены на Земле. Силу, с которой атмосфера давит на поверхности Земли называют атмосферным давлением . На каждого человека давит столб воздуха примерно в 15т . Если бы мы не имели внутреннего давления равного внешнему, нас бы раздавило сразу же. Все живые организмы эволюционировали в таких атмосферных условиях. Мы привыкли к такому давлению и не сможем существовать при значительно другом давлении.
Прибор измерения давления
В наше время атмосферное давление измеряется в миллиметрах ртутного столба (мм.рт.ст.). Для такого определения используется специальное устройство — Барометр . Они бывают:
- жидкостный — имеет стеклянную трубку размером не менее 80 см в длину. Трубка заполнена ртутью и опущена в чашу с ртутью
- гипсотермометр — прибор для измерения высоты над уровнем моря на основе зависимости точки кипения воды от атмосферного давления
- газовый — давление измеряется по величине объема постоянного количества газа, изолированного от внешнего воздуха подвижным столбиком жидкости
- барометр-анероид — имеет металлическую коробку с эластичными стенками, где удален воздух. При изменении атмосферного давления стенки коробки изменяются
Нормальное атмосферное давление
Нормальным атмосферным давлением считают условия давления воздуха при температуре 0°С над уровнем моря на широте 45°. В таких условиях воздух давит на каждый 1 см 2 поверхности Земли с силой 1,033 кг. При этом ртутный столбик показывает 760 мм.рт.ст.
Впервые цифра 760 мм была получена учениками Галилео галилея в 1644г., а именно Винченцо Вивиани (1622 — 1703) и Эванджелистом Торричелли (1608 — 1647). Первый ртутный барометр был создан Торричелли. Он запаял стеклянную трубку с одного конца, наполнил ее ртутью и опустил в чашку с ртутью. Уровень ртути в трубке понизился из-за выливании части ртути в чашку. Над столбиком ртути внутри трубы образовалась пустота, которая получила название Торричелливая пустота (рис.1). 760 мм.рт.ст. принято считать за одну атмосферу. 1 атм = 101325 ПА = 1,01325 Бар .
Jpg" alt="Опыт Торричелли" width="210" height="275"> Рисунок — 1
Пониженное и повышенное атмосферное давление
На Земле давление воздуха в разных уголках Земли разное. Также оно изменяется из-за изменении температуры или ветров или высоты над уровнем моря. Чем выше находится массы воздуха от Земли, те он более разреженный . В тропосфере атмосферное давление понижается в среднем 1мм.рт.ст. на каждые 10,5 м подъема.
Также атмосферное давление в течении одних суток повышается дважды (вечером и утром) и понижается дважды (после полуночи и полудня). Распределения атмосферное давление имеет выраженный характер. В экваториальных широтах поверхность Земли сильно греется. Горячий воздух при нагревании расширяется и становится легче из-за чего он поднимается вверх. В итоге имеем то, что возле экватора в основном низкое давление. При быстром понижении атмосферного давления на определенной местности можно заметить туман .
У полюсов при низких температурах воздух опускается из-за своей тяжести. Общая схема распределения давление видна на рис.2. На рисунку видно линии, которые разделяют пояса разного давления. Чем Эти линии называют изобарами . Чем ближе эти линии друг к другу, тем быстрее может изменяются давление на расстоянии. Барический градиент — величина изменения атмосферного давление на единицу расстояния (100 км).
.jpg" alt="зависимость атмосферного давления по поясам" width="236" height="280"> Рисунок — 2
Таблица 1 — единицы давления
| Паскаль (Па) | Бар (бар) | Техническая атмосфера (ат) | Физическая атмосфера (атм) | Миллиметр ртутного столба (мм.рт.ст) | Метр водяного столба (м вод.ст.) | Фунт-сила на кв. дюйм (psi) | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 Па | 1 Н/м 2 | 10 -5 | 10,197 × 10 -6 | 7,5006 × 10 -3 | 1,0197 × 10 -4 | 145,04 × 10 -6 | |
| 1 бар | 10 5 | 1 × 10 6 дин/см 2 | 1,0197 | 0,98692 | 750,06 | 10,197 | 14504 |
| 1 ат | 98066,5 | 0,980665 | 1 кгс/см 2 | 0,96784 | 735,56 | 10 | 14,223 |
| 1 атм | 101325 | 1,01325 | 1,01325 | 1 атм | 760 | 10,33 | 14,696 |
| 1 мм.рт.ст. | 133,322 | 1,3332 × 10 -3 | 1,3595 × 10 -3 | 1,3158 × 10 -3 | 1 мм.рт.ст. | 13,595 × 10 -3 | 19,337 × 10 -3 |
| 1 м вод.ст. | 9806,65 | 9,80665 × 10 -2 | 0,1 | 0,096784 | 73,556 | 1 м вод.ст. | 1,4223 |
| 1 psi | 6894,76 | 68,948 × 10 -3 | 70,307 × 10 -3 | 68,046 × 10 -3 | 51,715 | 0,70307 | 1 lbf/in 2 |
Смотрите также:
Если вы задумались над новой системой отопления, или же водоснабжения, то вы волей или неволей встретитесь с таким понятием как «БАР». Лично я столкнулся, когда монтировал котел отопления. Для опытных физиков, или для тех — кто хорошо учился в школе, это аббревиатура ничего сложного не представляет и уж тем более они легко ее переведут в атмосферы, но вот если верить интернету, то других, которые не совсем все помнят из школьной программы также много! Поэтому сегодня полезная и познавательная статья, по переводу этого значения …
Начну с определения
БАР – (от греческого «baros» переводится — как тяжесть) – это внесистемная единица измерения давления. Также хочется подчеркнуть — что измеряют не только жидкость, но и другие величины, например – атмосферное давление, правда там оно идет в «миллибарах» мБАР.
Простыми словами это просто очередная аббревиатура, которая характеризует давление, и почему то многие производители взяли ее на вооружение в своих системах, как мне кажется, чтобы различать с другими устройствами.
Такие разные внутри
А знаете ли вы что — сейчас в России применяют две категории единиц, которые подразумеваются под «БАР».
- Применяемая в физической системе единиц – сантиметр, грамм, секунда, сокращенно СГС. Определение – 1ДИН/см2, где ДИН – измерение силы (применительно к физике).
- Более распространенная единица, многие ее называют «метеорологической» — она примерно равна одной стандартной атмосфере или 106 ДИН/см2.
Если копнуть глубже, то получаем еще больше атмосфер, например — есть техническая и физическая.
Техническая, или «измерительная», еще известна как «метрическая» – используется в основном в технических системах, равна производимой силе в 1кгс направленный перпендикулярно и равномерно, на поверхность равную 1 см2.
Физическая (нормальная) – является единицей давления на поверхности земли. Измеряется ртутным столбом при 0 градусов Цельсия. Если связать ее с баром, то получается отношение в 0,9869 атм.
Применительно на практике
Немного запутанно, но нужно было отобразить все показатели давления. Теперь давайте спустимся «с небес на землю» и определимся уже с «БАРОМ» который применяется у нас в котлах, системах водного снабжения и т.д.
Если утрировать, то все производители используют технический БАР – а он равен 1,0197 кгс/см2 или примерно 1 атмосфере.
Сейчас во многих двухконтурных котлах измерение давление именно в «БАРАХ» рекомендуемый диапазон работы от 1 до 2. То есть по сути, если перевести это получается, от одной до двух атмосфер, давление примерно такое е же, как в колесе автомобиля, только это давление воды (или антифриза) а не воздуха.
Перевод в PSI
Есть еще такое буржуйское понятие как PSI (соотношение давления газа, которое измеряется в фунтах на квадратный дюйм), по сути эти те же атмосферы, только измеряются не по нашим принятым единицам измерения. Почему многие интересуются именно этими единицами? Опять же просто – многие котлы особенно азиатские, имеют показатель именно в PSI. Поэтому внизу небольшой перевод.
1 БАР ≈ 1 АТМ (тех.) ≈ 14,5 PSI
Почему примерно равно, да потому что есть небольшая погрешность она не более 1 – 2 %.
Про отопительные котлы
Если честно, то все это рассуждение я начал ради отопительного котла, именно в современных моделях которым в своей системе нужно давление, имеют индикаторы сбоку или на цифровом дисплее.
«Зачем оно нужно?» — спросите вы. ДА все просто ребята, в есть насос который гоняет воду по системе, и чем больше давление чем ему проще это делать! Вот почему если оно падает до минимального уровня (обычно ниже 0,9 БАР), котел автоматически отключается – работать не будет.
То есть, чтобы ему нормально функционировать, нужно следить за «барами». Однако «борщить» также не стоит — если довести давление больше 2,7 БАР, то котел также отключиться (сработает защита), потому как теплообменники сделаны из меди или латуни — а это мягкий материал, его просто может разорвать! Поэтому установлены системы сброса лишнего давления.
Вот почему в обязательном порядке выносят датчик с показателем.
Ух, большая статья получилась, старался по максимуму раскрыть тему. Думаю получилось.
- Единица измерения давления в СИ- паскаль (русское обозначение: Па; международное: Pa) = Н/м 2
- Таблица перевода единиц измерения давления. Па; МПа; бар; атм; мм рт.ст.; мм в.ст.; м в.ст., кг/см 2 ; psf; psi; дюймы рт.ст.; дюймы в.ст. ниже
- Обратите внимание, тут 2 таблицы и список . Вот еще полезная ссылка:
| В единицы: | ||||||||
| Па (Н/м 2) | МПа | bar | atmosphere | мм рт. ст. | мм в.ст. | м в.ст. | кгс/см 2 | |
| Следует умножить на: | ||||||||
| Па (Н/м 2) - паскаль, единица давления СИ | 1 | 1*10 -6 | 10 -5 | 9.87*10 -6 | 0.0075 | 0.1 | 10 -4 | 1.02*10 -5 |
| МПа, мегапаскаль | 1*10 6 | 1 | 10 | 9.87 | 7.5*10 3 | 10 5 | 10 2 | 10.2 |
| бар | 10 5 | 10 -1 | 1 | 0.987 | 750 | 1.0197*10 4 | 10.197 | 1.0197 |
| атм, атмосфера | 1.01*10 5 | 1.01* 10 -1 | 1.013 | 1 | 759.9 | 10332 | 10.332 | 1.03 |
| мм рт. ст., мм ртутного столба | 133.3 | 133.3*10 -6 | 1.33*10 -3 | 1.32*10 -3 | 1 | 13.3 | 0.013 | 1.36*10 -3 |
| мм в.ст., мм водяного столба | 10 | 10 -5 | 0.000097 | 9.87*10 -5 | 0.075 | 1 | 0.001 | 1.02*10 -4 |
| м в.ст., метр водяного столба | 10 4 | 10 -2 | 0.097 | 9.87*10 -2 | 75 | 1000 | 1 | 0.102 |
| кгс/см 2 , килограмм-сила на квадратный сантиметр | 9.8*10 4 | 9.8*10 -2 | 0.98 | 0.97 | 735 | 10000 | 10 | 1 |
| 47.8 | 4.78*10 -5 | 4.78*10 -4 | 4.72*10 -4 | 0.36 | 4.78 | 4.78 10 -3 | 4.88*10 -4 | |
| 6894.76 | 6.89476*10 -3 | 0.069 | 0.068 | 51.7 | 689.7 | 0.690 | 0.07 | |
| Дюймов рт.ст. / inches Hg | 3377 | 3.377*10 -3 | 0.0338 | 0.033 | 25.33 | 337.7 | 0.337 | 0.034 |
| Дюймов в.ст. / inches H 2 O | 248.8 | 2.488*10 -2 | 2.49*10 -3 | 2.46*10 -3 | 1.87 | 24.88 | 0.0249 | 0.0025 |
| Для того, чтобы перевести давление в единицах: | В единицы: | |||
| фунтов на кв. фут / pound square feet (psf) | фунтов на кв. дюйм / pound square inches (psi) | Дюймов рт.ст. / inches Hg | Дюймов в.ст. / inches H 2 O | |
| Следует умножить на: | ||||
| Па (Н/м 2) - единица давления СИ | 0.021 | 1.450326*10 -4 | 2.96*10 -4 | 4.02*10 -3 |
| МПа | 2.1*10 4 | 1.450326*10 2 | 2.96*10 2 | 4.02*10 3 |
| бар | 2090 | 14.50 | 29.61 | 402 |
| атм | 2117.5 | 14.69 | 29.92 | 407 |
| мм рт. ст. | 2.79 | 0.019 | 0.039 | 0.54 |
| мм в.ст. | 0.209 | 1.45*10 -3 | 2.96*10 -3 | 0.04 |
| м в.ст. | 209 | 1.45 | 2.96 | 40.2 |
| кгс/см 2 | 2049 | 14.21 | 29.03 | 394 |
| фунтов на кв. фут / pound square feet (psf) | 1 | 0.0069 | 0.014 | 0.19 |
| фунтов на кв. дюйм / pound square inches (psi) | 144 | 1 | 2.04 | 27.7 |
| Дюймов рт.ст. / inches Hg | 70.6 | 0.49 | 1 | 13.57 |
| Дюймов в.ст. / inches H 2 O | 5.2 | 0.036 | 0.074 | 1 |
Подробный список единиц давления, один паскаль это:
- 1 Па (Н/м 2) = 0.0000102 Атмосфера "метрическая" / Atmosphere (metric)
- 1 Па (Н/м 2) = 0.0000099 Atmosphere (standard) = Standard atmosphere
- 1 Па (Н/м 2) = 0.00001 Бар / Bar
- 1 Па (Н/м 2) = 10 Барад / Barad
- 1 Па (Н/м 2) = 0.0007501 Сантиметров рт. ст. (0 °C)
- 1 Па (Н/м 2) = 0.0101974 Сантиметров во. ст. (4 °C)
- 1 Па (Н/м 2) = 10 Дин/квадратный сантиметр
- 1 Па (Н/м 2) = 0.0003346 Футов водяного столба / Foot of water (4 °C)
- 1 Па (Н/м 2) = 10 -9 Гигапаскалей
- 1 Па (Н/м 2) = 0.01
- 1 Па (Н/м 2) = 0.0002953 Дюмов рт.ст. / Inch of mercury (0 °C)
- 1 Па (Н/м 2) = 0.0002961 Дюймов рт. ст. / Inch of mercury (15.56 °C)
- 1 Па (Н/м 2) = 0.0040186 Дюмов в.ст. / Inch of water (15.56 °C)
- 1 Па (Н/м 2) = 0.0040147 Дюмов в.ст. / Inch of water (4 °C)
- 1 Па (Н/м 2) = 0.0000102 кгс/см 2 / Kilogram force/centimetre 2
- 1 Па (Н/м 2) = 0.0010197 кгс/дм 2 / Kilogram force/decimetre 2
- 1 Па (Н/м 2) = 0.101972 кгс/м 2 / Kilogram force/meter 2
- 1 Па (Н/м 2) = 10 -7 кгс/мм 2 / Kilogram force/millimeter 2
- 1 Па (Н/м 2) = 10 -3 кПа
- 1 Па (Н/м 2) = 10 -7 Килофунтов силы/ квадратный дюйм / Kilopound force/square inch
- 1 Па (Н/м 2) = 10 -6 МПа
- 1 Па (Н/м 2) = 0.000102 Метров в.ст. / Meter of water (4 °C)
- 1 Па (Н/м 2) = 10 Микробар / Microbar (barye, barrie)
- 1 Па (Н/м 2) = 7.50062 Микронов рт.ст. / Micron of mercury (millitorr)
- 1 Па (Н/м 2) = 0.01 Милибар / Millibar
- 1 Па (Н/м 2) = 0.0075006 (0 °C)
- 1 Па (Н/м 2) = 0.10207 Миллиметров в.ст. / Millimeter of water (15.56 °C)
- 1 Па (Н/м 2) = 0.10197 Миллиметров в.ст. / Millimeter of water (4 °C)
- 1 Па (Н/м 2) =7.5006 Миллиторр / Millitorr
- 1 Па (Н/м 2) = 1Н/м 2 / Newton/square meter
- 1 Па (Н/м 2) = 32.1507 Повседневных унций / кв. дюйм / Ounce force (avdp)/square inch
- 1 Па (Н/м 2) = 0.0208854 Фунтов силы на кв. фут / Pound force/square foot
- 1 Па (Н/м 2) = 0.000145 Фунтов силы на кв. дюйм / Pound force/square inch
- 1 Па (Н/м 2) = 0.671969 Паундалов на кв. фут / Poundal/square foot
- 1 Па (Н/м 2) = 0.0046665 Паундалов на кв. дюйм / Poundal/square inch
- 1 Па (Н/м 2) = 0.0000093 Длинных тонн на кв. фут / Ton (long)/foot 2
- 1 Па (Н/м 2) = 10 -7 Длинных тонн на кв. дюйм / Ton (long)/inch 2
- 1 Па (Н/м 2) = 0.0000104 Коротких тонн на кв. фут / Ton (short)/foot 2
- 1 Па (Н/м 2) = 10 -7 Тонн на кв. дюйм / Ton/inch 2
- 1 Па (Н/м 2) = 0.0075006 Торр / Torr
- давление в паскалях и атмосферах, перевести давление в паскали
- атмосферное давление равно ХХХ мм.рт.ст. выразите его в паскалях
- единицы давления газа - перевод
- единицы давления жидкости - перевод
Давление - это величина, которая равна силе, действующей строго перпендикулярно на единицу площади поверхности. Рассчитывается по формуле: P = F/S . Международная система исчисления предполагает измерение такой величины в паскалях (1 Па равен силе в 1 ньютон на площадь 1 квадратный метр, Н/м2). Но поскольку это достаточно малое давление, то измерения чаще указываются в кПа или МПа . В различных отраслях принято использовать свои системы исчисления, в автомобильной, давления может измеряться : в барах , атмосферах , килограммах силы на см² (техническая атмосфера), мега паскалях или фунтах на квадратный дюйм (psi).
Для быстрого перевода единиц измерения следует ориентироваться на такое взаимоотношение значений друг к другу:
1 МПа = 10 бар;
100 кПа = 1 bar;
1 бар ≈ 1 атм;
3 атм = 44 psi;
1 PSI ≈ 0.07 кгс/см²;
1 кгс/см² = 1 at.
| Таблица соотношения единиц измерения давления | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Величина | МПа | бар | атм | кгс/см2 | psi | at |
| 1 МПа | 1 | 10 | 9,8692 | 10,197 | 145,04 | 10.19716 |
| 1 бар | 0,1 | 1 | 0,9869 | 1,0197 | 14,504 | 1.019716 |
| 1 атм (физическая атмосфера) | 0,10133 | 1,0133 | 1 | 1,0333 | 14,696 | 1.033227 |
| 1 кгс/см2 | 0,098066 | 0,98066 | 0,96784 | 1 | 14,223 | 1 |
| 1 PSI (фунт/дюйм²) | 0,006894 | 0,06894 | 0,068045 | 0,070307 | 1 | 0.070308 |
| 1 at (техническая атмосфера) | 0.098066 | 0.980665 | 0.96784 | 1 | 14.223 | 1 |
Зачем нужен калькулятор перевода единиц давления
Онлайн калькулятор позволит быстро и точно перевести значения из одних единиц измерения давления в другие. Такая конвертация может пригодятся автовладельцам при замере компрессии в двигателе, при проверке давления в топливной магистрали, накачке шин до требуемого значения (очень часто приходится перевести PSI в атмосферы или МПа в бар при проверке давления), заправке кондиционера фреоном. Поскольку, шкала на манометре может быть в одной системе исчисления, а в инструкции совсем в другой, то нередко возникает потребность перевести бары в килограммы, мегапаскали, килограмм силы на квадратный сантиметр, технические или физические атмосферы. Либо, если нужен результат в английской системе исчисления, то и фунт-силы на квадратный дюйм (lbf in²), дабы точно соответствовать требуемым указаниям.
Как пользоваться online калькулятором
Для того чтобы воспользоваться мгновенным переводом одной величины давления в другую и узнать сколько будет бар в мпа, кгс/см², атм или psi нужно:
- В левом списке выбрать единицу измерения, с которой нужно выполнить преобразование;
- В правом списке установить единицу, в которую будет выполняется конвертирование;
- Сразу после ввода числа в любое из двух полей появляется «результат». Так что можно перевести как с одной величины в другую так и на оборот.
Например, в первое поле было введено число 25, то в зависимости от выбранной единицы, вы подсчитаете сколько это будет баров, атмосфер, мегапаскалей, килограмм силы произведенной на один см² или фунт-сила на квадратный дюйм. Когда же это самое значение было поставлено в другое (правое) поле, то калькулятор посчитает обратное соотношение выбранных физических величин давления.
Единицы измерения атмосферного давления
|
Обозначение единицы |
Соотношение с единицей системы СИ – паскалем (Па) и другими |
|
Миллиметр ртутного столба (мм рт. ст.) |
1 мм. рт. ст. = 133,322 Па |
|
Миллиметр водного столба (мм вод. ст.) |
1 мм вод. ст. = 9,807 Па |
|
Атмосфера техническая (ат) |
1 ат = 9,807 10 4 Па |
|
Атмосфера физическая (атм) |
1 атм = 1,033 ат = 1,013 10 4 Па |
|
1 тор = 1 мм рт. ст. |
|
|
Миллибар (мб) |
1 мб = 0,7501 мм рт. ст. = 100 Па |
Таблица 24
Соотношение единиц измерения барометрического давления
|
мм рт. ст. |
мм вод. ст. |
||||
|
Паскаль, Па | |||||
|
Атмосфера нормальная, атм | |||||
|
Миллиметр ртутного столба, мм рт. ст. | |||||
|
Миллибар, мб | |||||
|
Миллиметр водного столба, мм вод. ст. |
Из приведенных в таблицах 23 и 24 единиц измерения наибольшее распространение в России получили мм. рт. ст. имб . Для удобства пересчетов в необходимых случаях можно использовать следующее соотношение:
760 мм рт. ст. = 1013мб = 101300Па (36)
Более простой способ:
Мб = мм. рт. ст.(37)
Мм рт. ст. = мб(38)
Приборы для измерения атмосферного давления.
В гигиенических исследованиях применяются два типа барометров :
жидкостные барометры ;
металлические барометры – анероидные .
Принцип работы различных модификаций жидкостных барометров основан на том, что атмосферное давление уравновешивает определенной высоты столб жидкости в запаянной с одного конца (верхнего) трубке. Чем меньше удельный вес жидкости, тем выше столб последней, уравновешиваемый давлением атмосферы.
Наибольшее распространение получили ртутные барометры , так как высокий удельный вес жидкой ртути позволяет сделать прибор более компактным, что объясняется уравновешиванием давления атмосферы менее высоким столбом ртути в трубке.
Используются три системы ртутных барометров:
чашечные ;
сифонные ;
сифонно-чашечные .
Указанные системы ртутных барометров схематически представлены на рисунке 35.
|
Станционные чашечные барометры (рисунок 35). В этих барометрах в чашку, заполненную ртутью, помещается запаянная сверху стеклянная трубка. В трубке над ртутью образуется так называемая торичеллиевая пустота. Воздух в зависимости от состояния обусловливает то или иное давление на ртуть, находящуюся в чашке. Таким образом, уровень ртути устанавливается на ту или иную высоту в стеклянной трубке. Именно данная высота будет уравновешивать давление воздуха на ртуть в чашке, а значит отражать атмосферное давление. Высоту уровня ртути, соответствующую атмосферному давлению, определяют по так называемой компенсированной шкале, имеющейся на металлической оправе барометра. Изготавливаются чашечные барометры со шкалами от 810 до 1110 мб и от 680 до 1110 мб. |
|
Рис. 35. Чашечный барометр (слева) А – шкала барометра; Б – винт; В – термометр; Г – чашечка со ртутью Ртутный сифонный барометр (справа) А – верхнее колено; В – нижнее колено; Д – нижняя шкала; Е – верхняя шкала; Н – термометр; а – отверстие в трубке |
В отдельных модификациях имеются две шкалы – в мм рт. ст. и мб. Десятые доли мм рт. ст. или мб отсчитываются по подвижной шкале – нониусу. Для этого необходимо винтом установить нулевое деление шкалы нониуса на одной линии с вершиной мениска ртутного столба, отсчитать число целых делений миллиметров ртутного столба по шкале барометра и число десятых до-лей миллиметра ртутного столба до первой отметки шкалы нониуса, совпадающей с делением основной шкалы.
Пример. Нулевое деление шкалы нониуса находится между 760 и 761 мм рт. ст. основной шкалы. Следовательно, число целых делений равно 760 мм рт. ст. К этой цифре необходимо прибавить число десятых долей миллиметра ртутного столба, отсчитанных по шкале нониуса. Первым с делением основной шкалы совпадает 4-е деление шкалы нониуса. Барометрическое давление равно 760 + 0,4 = 760,4 мм рт. ст.
Как правило, в чашечные барометры встроен термометр (ртутный или спиртовый в зависимости от предполагаемого диапазона температуры воздуха при исследованиях), так как для получения окончательного результата необходимо специальными расчетами привести давление к стандартным условиям температуры (0С) и барометрического давления (760 мм рт. ст.).
В чашечных экспедиционных барометрах перед наблюдением предварительно с помощью специального винта, расположенного в нижней части прибора, устанавливают уровень ртути в чашке на нулевую отметку.
Сифонные и сифонно-чашечные барометры (рисунок 35). В этих барометрах величина атмосферного давления измеряется по разнице высот ртутного столба в длинном (запаянном) и коротком (открытом) коленах трубки. Данный барометр позволяет производить измерение давления с точностью до 0,05мм рт. ст . При помощи винта в нижней части приборов уровень ртути в коротком (открытом) колене трубки приводят к нулевой точке, а затем отсчитывают показания барометра.
Сифонно-чашечный инспекторский барометр. Данный прибор имеет две шкалы: слева в мб и справа в мм рт. ст. Для определения десятых долей мм рт. ст. служит нониус. Найденные значения атмосферного давления, как и при работе с другими жидкостными барометрами, необходимо с помощью вычислений или специальных таблиц привести к 0С.
На метеорологических станциях в показания барометров вводят не только температурную поправку, но и так называемую постоянную поправку: инструментальную и поправку на силу тяжести.
Устанавливать барометры следует в отдалении или изолированно от источников теплового излучения (солнечное излучение, нагревательные приборы), а также в отдалении от дверей и окон.
Металлический барометр-анероид (рисунок 36). Данный прибор особенно удобен при проведении исследований в экспедиционных условиях. Однако этот барометр перед использованием должен быть выверен по более точному ртутному барометру.
|
Рис. 36. Барометр-анероид |
Рис. 37. Барограф |
Принцип устройства и действия барометра-анероида очень прост. Металлическая подушечка (коробка) с гофрированными (для большей эластичности) стенками, из которой удален воздух до остаточного давления 50-60 мм рт. ст., под воздействием давления воздуха изменяет свой объем и в результате деформируется. Деформация передается по системе рычажков стрелке, которая и указывает на циферблате атмосферное давление. На циферблате барометра анероида вмонтирован изогнутой формы термометр в связи с необходимостью, как указывалось выше, приведения результатов измерения к 0С. Градуировка циферблата может быть в мб или в мм рт. ст. В некоторых модификациях барометра-анероида имеются две шкалы – как в мб, так и в мм рт. ст.
Анероид-высотомер (альтиметр). В измерении высоты по уровню атмосферного давления заложена закономерность, согласно которой между давлением воздуха и высотой имеется зависимость, весьма близкая к линейной. То есть при подъеме на высоту пропорционально снижается атмосферное давление.
Данный прибор предназначен для измерения атмосферного давления именно на высоте и имеет две шкалы. На одной из них нанесены величины давления в мм рт. ст. или мб, на другой – высота в метрах. На летательных аппаратах применяют альтиметры с циферблатом, на котором по шкале определяется высота полета.
Барограф (барометр-самописец). Данный прибор предназначен для непрерывной регистрации атмосферного давления. В гигиенической практике применяются металлические (анероидные) барографы (рисунок 37). Под влиянием изменений атмосферного давления пакет соединенных вместе анероидных коробок в результате деформации оказывает влияние на систему рычажков, а через них на специальное перо с незасыхающими специальными чернилами. При увеличении атмосферного давления анероидные коробки сжимаются и рычажок с пером поднимается кверху. При уменьшении давления анероидные коробки с помощью помещенных внутри их пружин расширяются и перо чертит линию книзу. Запись давления в виде непрерывной линии вычерчивается пером на градуированной в мм рт. ст. или мб бумажной ленте, помещенной на цилиндрический вращающийся с помощью механического завода барабан. Используются барографы с недельным или суточным заводом с соответствующими градуированными лентами в зависимости от цели, задач и характера исследований. Выпускаются барографы с электрическим приводом, вращающим барабан. Однако на практике данная модификация прибора менее удобна, так как ограничивается его использование в экспедиционных условиях. Для устранения температурных влияний на показания барографа в них вставляется биметаллические компенсаторы, автоматически осуществляющие коррекцию (поправку) движения рычажков в зависимости от температуры воздуха. Перед началом работы рычажок с пером с помощью специального винта устанавливается в исходное положение, соответствующее времени, обозначенном на ленте и на уровень давления, измеренный точным ртутным барометром.
Чернила для записи барограмм можно приготовить по следующей прописи:
Приведение объема воздуха к нормальным условиям (760 мм рт. ст., 0 С). Данный аспект измерения барометрического давления весьма важен при измерении концентраций загрязняющих веществ в воздухе. Игнорирование указанного аспекта может обусловить значительные ошибки в расчетах концентраций вредных веществ, которые могут достигать 30 и более процентов.
Приведение объема воздуха к нормальным условиям производится по формуле:
Пример . Для измерения концентрации пыли в воздухе через бумажный фильтр с помощью электрического аспиратора пропущено 200 л воздуха. Температура воздуха в период его аспирации составляла- +26 С, барометрическое давление - 752 мм рт. ст. Необходимо привести объем воздуха к нормальным условиям, то есть к 0С и 760 мм рт. ст.
Подставляем в формулу Х значения соответствующих параметров примера и рассчитываем искомый объем воздуха при нормальных условиях:
Таким образом, при расчете концентрации пыли в воздухе необходимо учитывать объем воздуха именно 180,69 л , а не 200л .
Для упрощения расчетов объема воздуха при нормальных условиях можно пользоваться поправочными коэффициентами на температуру и давление (таблица 25) или рассчитанными готовыми величинами формулы 39 и(таблица 26).
Таблица 25
Поправочные коэффициенты на температуру и давление для приведения объема воздуха к нормальным условиям
(температура 0 о
|
Барометрическое давление, мм рт. ст. |
||||||||
Окончание таблицы 25
|
Барометрическое давление, мм рт. ст. |
||||||||
Таблица 26
Коэффициенты для приведения объемов воздуха к нормальным условиям
(температура 0 о С, барометрическое давление 760 мм рт. ст.)
|
мм рт. ст. |
мм рт. ст. | ||||||
