Барометр Анероидтың Құрылысы Қандай ол Қалай Жұмыс істейді: Құрылысы мен жұмыс істеу принципі
Күнделікті өмірде ауа райының өзгерісін бақылау, әсіресе ауыл шаруашылығы, теңізде жүзу, авиация сияқты салаларда өте маңызды. Бұл мақсатта әртүрлі құралдар қолданылады, солардың бірі — барометр-анероид. Бұл құралдың атауы көпшілікке таныс болғанымен, оның ішкі құрылымы мен жұмыс істеу принципі жайлы әркім біле бермейді. Ендеше, осы құралдың қалай жұмыс істейтініне үңіліп көрейік.
Анероидтың құрылымы
Барометр-анероид — сұйықтықсыз жұмыс істейтін механикалық құрал. Ол атмосфералық қысымды өлшеуге арналған және өзінің қарапайымдылығы мен сенімділігімен ерекшеленеді. Құралдың негізгі бөліктеріне келесілер жатады:
- Металл капсула (вакуумдық қорапша)
Бұл — анероидтың жүрегі. Оның ішіндегі ауа толықтай сорылып алынған, яғни ол вакуум күйінде. Бұл қорапша өте жұқа серпімді металдан жасалады және сыртқы қысым өзгерген кезде ішіне қарай немесе керісінше қозғалады. Атмосфералық қысым өскенде қорапша сығылады, ал төмендегенде кеңейеді. - Серпімді серіппе жүйесі
Қорапшаның деформациясын шектеп, оны қайта қалпына келтіретін механизм — бұл серіппе. Ол деформация мөлшеріне қарай белгілі бір күшпен қарсы әсер етеді. Осылайша қысым өзгерісі механикалық қозғалысқа айналады. - Тісті механизм мен көрсеткіш тілше
Металл капсула қозғалған сайын, ол арнайы тісті механизм арқылы көрсеткіш тілшені жылжытады. Бұл тілше шкалада белгілі бір мәнге сәйкес орналасады, сол арқылы қысым деңгейін көруге болады. - Шкала (өлшем бірліктері)
Шкала әдетте миллиметр сынап бағанасы (мм.с.б.) немесе гектопаскальмен (гПа) белгіленеді. Қалыпты атмосфералық қысым — шамамен 760 мм.с.б. немесе 1013 гПа.
Жұмыс істеу принципі
Анероид — бұл өте сезімтал құрылғы. Оның жұмыс істеу принципі негізінен сыртқы атмосфералық қысым мен вакуумды капсула арасындағы айырмашылыққа негізделген. Қысым өзгерген сайын қорапша ішке немесе сыртқа қарай аздап қозғалады. Бұл қозғалыс:
- Серпімді серіппе арқылы тепе-теңдікке келеді;
- Тісті жүйе арқылы көрсеткіш тілшеге беріледі;
- Тілше шкалада нақты қысым мәнін көрсетеді.
Мысалы, егер ауа райы бұзылатын болса, атмосфералық қысым төмендейді. Мұндайда капсула кеңейіп, көрсеткіш тілше шкаланың төменгі жағына қарай жылжиды. Керісінше, ауа райы ашық болып, қысым көтерілгенде — капсула сығылады да, тілше жоғары мәнге ауысады.
Артықшылықтары мен қолдану аясы
Барометр-анероид көптеген салада кеңінен қолданылады, себебі оның бірқатар артықшылықтары бар:
- Сұйықтықсыз жұмыс істеуі — оны төгілу немесе ағу қаупінсіз кез келген жерге қоюға мүмкіндік береді;
- Механикалық құрылым — оған электр қуаты қажет емес;
- Жеңілдігі мен ықшамдығы — оны портативті құрылғыларға орнатуға болады;
- Жоғары дәлдік және ұзақ қызмет ету мерзімі — дұрыс бапталған жағдайда көптеген жылдар бойы үздіксіз қызмет ете алады.
Қолданылатын салалар:
- Ауыл шаруашылығы — ауа райы болжамы арқылы егін егу немесе жинау мерзімдерін жоспарлау;
- Авиация — биіктік пен қысым деңгейін анықтау үшін;
- Теңізде жүзу — дауыл алдындағы қысым өзгерістерін бақылау;
- Ғылыми зерттеулер — климат өзгерістерін қадағалау.
Тарихи дерек
Барометрдің алғашқы түрін — сынапты барометрді — 1643 жылы итальян ғалымы Торричелли ойлап тапты. Алайда, сынаптың уытты және төгілгіш қасиеттері себепті кейінірек баламалы әдістер іздестіріле бастады. Осылайша, 19 ғасырда барометр анероид құрастырылып, ғылым мен өндірісте кеңінен қолданыла бастады. Оның атауы “aneroid” — грек тілінен аударғанда “сұйықсыз” деген мағына береді.
