DYM1動(dòng)槽式水銀氣壓表-技術(shù)指標(biāo)
◎測(cè)量范圍:810-1070hPa
◎小分度值:0.1hPa
◎游標(biāo)準(zhǔn)確度:1/10
◎游標(biāo)形式:2n-1
◎測(cè)量精度:±0.4hPa
◎使用溫度:-15℃~45℃
◎儀器尺寸:≤Ф64×1070mm
◎重 量:≤5kg
DYM1動(dòng)槽式水銀氣壓表-技術(shù)指標(biāo)與工作原理:
DYM1動(dòng)槽式水銀氣壓表利用托里拆利原理:將一根頂端抽成真空的玻璃管插入水銀槽內(nèi),在大氣壓力的作用下,涌入玻璃管內(nèi)的水銀柱將保持一定的高度,此時(shí),水銀柱對(duì)水銀槽表面產(chǎn)生的壓力與作用于槽面的大氣壓力相平衡。
如果在其近旁用鉛直豎立的標(biāo)尺對(duì)水銀柱的高度加以測(cè)量(如圖,標(biāo)尺的零點(diǎn)取在水銀槽表面),則可以形
簡(jiǎn)易水銀氣壓表
成簡(jiǎn)單的氣壓表,其讀數(shù)即求得的大氣壓力。
設(shè)當(dāng)時(shí)的大氣壓力為p,水銀柱高度為H,因此
式中
為溫度為t時(shí)水銀的密度,g為當(dāng)?shù)刂亓铀俣取?/p>
由此可見,在大氣壓力數(shù)值相同的情況下,其測(cè)量值仍可能因氣壓表所處測(cè)量地點(diǎn)的氣溫及重力加速度的不同而產(chǎn)生不同的讀數(shù)。為了正確地反映大氣壓力,必須規(guī)定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),限定條件如下:
(1) 取0 ℃的水銀密度,即
=1.35951 * 10 kg ;
(2) 取標(biāo)準(zhǔn)重力加速度,即g=9.80665 m/s
理論上,任意一種液體都可以用來制造氣壓表,但是水銀有其*的*性:
(1) 水銀的密度大,所以其形成的液柱高度合適。
(2) 水銀的飽和蒸氣壓非常小,所以在玻璃管頂真空部分中的水銀蒸汽所產(chǎn)生的額外壓力對(duì)讀數(shù)精確度的影響可以忽略不計(jì);
(3) 經(jīng)過一定的工藝處理,容易得到純度較高的水銀。
水銀氣壓表在1643年由托里拆利發(fā)明,是大氣探測(cè)學(xué)進(jìn)入定量測(cè)量氣象要素時(shí)代的標(biāo)志性儀器。
水銀氣壓表的觀測(cè)數(shù)據(jù)能夠達(dá)到很高的精度,日常大氣壓力的測(cè)量值約在1000 hPa,水銀氣壓表的讀數(shù)可以很輕易地達(dá)到0.1 hPa,也就是說,其相對(duì)誤差為萬分之一,這在物理量檢測(cè)儀器中是很少見的。
氣象站常用的測(cè)量?jī)x器有福丁式(動(dòng)槽式)水銀氣壓表和寇烏式(定槽式)水銀氣壓表兩種。
DYM1動(dòng)槽式水銀氣壓表-技術(shù)指標(biāo)
(1) 福丁式水銀氣壓表
主要特點(diǎn)是標(biāo)尺上有一個(gè)固定零點(diǎn)。每次讀數(shù)時(shí),須將水銀槽的表面調(diào)整到這個(gè)零點(diǎn)處,然后讀出水銀柱頂?shù)目潭取?/p>
其構(gòu)造如圖所示,分為水銀柱玻璃管、水銀槽和標(biāo)尺套管三個(gè)部分。
a. 水銀柱玻璃管 長(zhǎng)約90 cm,上端較粗,內(nèi)徑約8 mm,下端較細(xì)。經(jīng)過專門的工藝清洗后,邊加熱邊抽成真空,將高純度的水銀灌注其中,再插進(jìn)水銀槽中。
b. 水銀槽 外觀可見部分:下半截為銅護(hù)套(1),保護(hù)內(nèi)部的羊皮囊;直徑很粗的玻璃圈(2)在上半截,三根螺栓將它緊緊夾住;水銀面調(diào)整螺釘(4)在槽的下端,借助它可以抬升或降下槽內(nèi)水銀面的高度。象針(5)是氣壓表的基點(diǎn),觀測(cè)氣壓時(shí),必須將水銀面抬升到此點(diǎn)。
c. 標(biāo)尺套管 其上部有開縫,并在縫一邊刻有讀數(shù)標(biāo)尺從標(biāo)尺套管上部的開縫處可見到水銀柱(3),旋動(dòng)右側(cè)調(diào)節(jié)螺旋(6)可以使游標(biāo)尺(7)上下滑動(dòng),當(dāng)標(biāo)尺底邊與水銀柱頂相切時(shí),可準(zhǔn)確讀出氣壓數(shù)值。在整個(gè)水銀氣壓表中部的套管上還有一支測(cè)定表身溫度的附屬溫度表(8)。
(2) 寇烏式水銀氣壓表
與動(dòng)槽式水銀氣壓表的區(qū)別只在水銀槽部。它的水銀槽沒有羊皮囊、水銀面調(diào)整螺釘以及象針(圖a)。
當(dāng)氣壓變化時(shí),水銀柱在玻璃管內(nèi)上升(或下降)所增加(或減少)的水銀量,必將引起水銀槽內(nèi)水銀的減少(或增加),使槽內(nèi)水銀面向下(或向上)變動(dòng),即整個(gè)氣壓表的基點(diǎn)隨水銀柱的高度變動(dòng)(圖b)。
即當(dāng)氣壓升高1 mm時(shí),管腔水銀柱升高x mm,槽內(nèi)水銀面隨之下降y mm
x + y = 1
定槽式水銀氣壓表1 mm的刻度,其長(zhǎng)度短于實(shí)際 的1 mm,以補(bǔ)償氣壓表槽內(nèi)基點(diǎn)的變動(dòng)。國(guó)產(chǎn)氣壓表上的1 mm刻度只有0.98 mm長(zhǎng)。