Барометры предназначены для измерения атмосферного давления. Ртутные барометры выпускают двух типов: чашечные и сифонные. Наибольшее применение нашла чашечные барометры (рис. 5).
Рис. 5. Чашечный ртутный барометр |
В барометре этого типа широкий сосуд и стеклянная трубка заключены в металлическую оправку 1 и 8. В верхней части этой оправки имеется сквозная прорезь 3 для наблюдения уровня ртути в стеклянной трубке. Вдоль прорези на латунной оправе нанесена шкала в миллиметрах с ценой деления 1 мм рт. ст. В прорези оправы помещен специальный визир 4, снабженный нониусом с ценой деления 0,1 мм рт. ст. Визир может перемещаться в прорези с помощью винта 5. Этим винтом осуществляется точная наводка визира на верхний уровень мениска ртути в трубке. Погрешность отсчета для барометров этого типа не превышает 0,1 мм рт. ст. Барометр должен находиться в вертикальном положении, для чего он подвешивается свободно на кольце 2. К оправе 6 прикреплен термометр 7 для определения температуры ртутного столба и шкалы барометра.
|
|
За меру атмосферного давления принимают высоту столба ртути, выраженную в миллиметрах при 0°С и нормальном ускорении свободного падения g = 9,80665 м/с2. В действительности высота столба ртути отсчитывается при иных t и g. Поэтому показания барометра необходимо приводить к 0°С и нормальному g н по формулам
, (9)
, (10)
где h 0 – показания барометра, приведенные к 0оС, мм рт. ст;
ht – показания барометра при температуре t, мм рт. ст;
b – коэффициент расширения ртути, равный 0,00018 К–1;
h н – показания барометра, приведенные к нормальному ускорению силы тяжести, мм рт. ст.
Значение местного ускорения свободного падения g можно определить по формуле
, (11)
где j – географическая широта; H – высота над уровнем моря, м.
Таким образом, к отсчитанному значению по ртутному барометру вводят следующие поправки:
С 0 = h 0 – h t – поправка для приведения показаний барометра к 0°С;
– поправка для приведения показаний барометра к нормальному ускорению свободного падения.
Кроме этих поправок к отсчету по барометру должна быть прибавлена инструментальная поправка С и, которая берется из паспорта на барометр. Таким образом, показание барометра, приведенное к 0°С и g н определяются по формуле
h н = ht + C 0 + Cg + C и. (12)