Jakie urządzenia służą do pomiaru ciśnienia atmosferycznego?

Spis treści

• Barometr rtęciowy jako wzorzec dokładności
• Barometry aneroidowe i ich praktyczne zastosowania
• Elektroniczne systemy pomiarowe

Pomiar ciśnienia atmosferycznego ma istotne znaczenie w meteorologii, żegludze oraz wielu gałęziach nauki. Odpowiednie przyrządy pozwalają na dokładne określenie wartości tego parametru w rozmaitych warunkach i zastosowaniach.

Barometr rtęciowy jako wzorzec dokładności

Barometr rtęciowy uchodzi za najbardziej precyzyjne narzędzie do pomiaru ciśnienia atmosferycznego. Składa się z rurki szklanej wypełnionej rtęcią, której dolny koniec zanurzony jest w naczyniu z tym samym metalem. Wysokość słupa rtęci w rurce odzwierciedla bezpośrednio wartość ciśnienia atmosferycznego.

Przeczytaj również: Jak przebiega proces kontroli jakości w produkcji?

Konstrukcja barometru rtęciowego opiera się na równowadze pomiędzy naciskiem powietrza a ciężarem słupa rtęci. Typowa wartość ciśnienia atmosferycznego to 760 mmHg, co odpowiada 1013, 25 hPa. Z uwagi na szkodliwość rtęci, korzystanie z tych urządzeń wymaga zachowania szczególnej ostrożności, a same barometry są stopniowo wypierane przez bezpieczniejsze alternatywy.

Przeczytaj również: Jak wyznaczyć niepewność pomiarową?

Barometry rtęciowe wykorzystywane są głównie w laboratoriach meteorologicznych oraz ośrodkach badawczych, gdzie niezbędna jest najwyższa dokładność pomiarów. Precyzja tych instrumentów może sięgać ±0, 1 mmHg, pod warunkiem właściwej kalibracji i kontroli temperatury otoczenia.

Przeczytaj również: Jak obliczyć dokładność suwmiarki?

Barometry aneroidowe i ich praktyczne zastosowania

Barometr aneroidowy działa na zasadzie odkształcania się metalowej kapsuły próżniowej pod wpływem zmian ciśnienia powietrza. Zmiany kształtu kapsuły przekazywane są przez system dźwigni na wskazówkę poruszającą się po podziałce. Taka konstrukcja eliminuje konieczność stosowania cieczy, co sprawia, że urządzenie jest bezpieczniejsze i łatwiejsze do przenoszenia.

Najważniejszą zaletą barometrów aneroidowych jest ich niewielki rozmiar oraz odporność na uszkodzenia mechaniczne. Przyrządy te są szeroko wykorzystywane w stacjach meteorologicznych, na jednostkach pływających oraz w lotnictwie. Dokładność pomiaru wynosi zazwyczaj ±1-2 hPa, co wystarcza do większości codziennych zastosowań.

Współczesne barometry aneroidowe wyposażone są w mechanizmy kompensujące wpływ temperatury, co pozwala ograniczyć błędy wynikające ze zmian warunków otoczenia. Niektóre modele umożliwiają także rejestrację danych, co pozwala na monitorowanie zmian ciśnienia w dłuższym okresie.

Elektroniczne systemy pomiarowe

Nowoczesne elektroniczne urządzenia do pomiaru ciśnienia atmosferycznego wykorzystują różne technologie czujnikowe. Elementy piezorezystancyjne, pojemnościowe oraz piezoelektryczne zamieniają zmiany ciśnienia na sygnały elektryczne, które następnie są analizowane przez układy elektroniczne.

Takie urządzenia oferują wiele dodatkowych funkcji, takich jak automatyczna korekta odczytów względem temperatury, wyświetlacz cyfrowy, możliwość przesyłania danych czy współpraca z komputerami. Precyzja nowoczesnych czujników elektronicznych dorównuje barometrom rtęciowym i może osiągać dokładność rzędu ±0, 1 hPa.

Elektroniczne systemy pomiarowe wykorzystywane są w automatycznych stacjach meteorologicznych, systemach nawigacyjnych oraz sprzęcie przenośnym. Cechują się niskim zużyciem energii, długą trwałością oraz możliwością pracy w szerokim zakresie temperatur i różnych warunkach środowiskowych.