Miten barometri toimii?

Ilmanpaine on ilmalaite, joka mittaa ilmanpainetta. Pääasiassa sääennusteissa käytetty barometri käyttää erilaisia ​​menetelmiä ilman painon mittaamiseen laitteen yläpuolella. On olemassa kaksi päätyyppistä barometriä, jotka käyttävät erilaisia ​​menetelmiä ilmanpaineen mittaamiseen, eli elohopea- ja aneroidibarometrit.
Elohopean barometrit ovat vanhempi mittari, ja niitä käytetään edelleen sääennusteissa. Italialainen fyysikko keksi 17 -luvulla nämä instrumentit ovat erittäin tarkkoja, mutta voivat olla vaarallisia, koska barometrin käyttämiseen tarvitaan paljon elohopeaa. Elohopea -barometrit ovat myös erittäin herkkiä ja melko suuria, ja niiden on yleensä pysyttävä yhdessä paikassa pysyvästi. Instrumentti koostuu suuresta lasiputkesta, jossa on suljettu yläosa ja avoin pohja, joka sijaitsee suuremman astian sisällä. Sekä säiliö että putki on täytetty elohopealla, ja putkessa voi olla mittausmerkintöjä lasissa tai sivuilla.

Elohopea -barometri toimii tasapainottamalla suurten säiliön ja putken sisällä olevan elohopean painetta. Ilmanpaineen noustessa säiliön elohopean ilmapaino painaa elohopeaa putkea korkeammalle. Kun paine laskee, ilma muuttuu kevyemmäksi ja säiliössä oleva elohopea käyttää vähemmän voimaa putkeen, jolloin taso laskee.

Aneroidibarometri toimii aivan eri tavalla kuin elohopea -instrumentti, ja se keksittiin lähes täsmälleen kaksi vuosisataa myöhemmin. Ranskalainen keksijä Lucien Vidie pystyi kehittämään uuden version 19-luvun puolivälissä metallin työstön ja tekniikan parannusten ansiosta. Aneroidibarometrit koostuvat tyypillisesti hyvin pienestä, joustavasta kapselista, joka on kiinnitetty vipuihin, jotka voivat liikuttaa neulaa valitsimella, jolloin mittaus voidaan lukea.

Kapseli aneroidibarometrissä toimii käyttämällä joustavaa metallia, joka hitsataan kiinni sisäilman tyhjiön luomiseksi. Paineessa kapselin seinämät puristuvat ja painavat kiinnitettyä vipua, joka liikuttaa mittakiekkoa. Mitä suurempi paine, sitä suurempi puristus ja mitä korkeammalle ilmanpainesäädin nousee. Vaikka aneroidibarometrit toimivat erittäin hyvin yleisiin lukemiin, ne eivät yleensä ole yhtä tarkkoja kuin elohopeaversiot. Toisaalta aneroidibarometrit ovat tukevampia, vähemmän vaarallisia ja helppoja kuljettaa.

Kumpi tahansa nykyaikainen barometri toimii erittäin hyvin molempien laitteiden vuosisatojen hienosäädön ansiosta. Niitä käytetään usein ennustamaan myrskyjen, sateen tai muun huonon sään tuloa, mikä yleensä johtaa matalan paineen lukemiin. Oikea sää voidaan myös ennustaa tarkasti, jos ilmanpainemittari näyttää korkeapaineen, joka liittyy kuivaan ilmaan ja kirkkaaseen taivaaseen.