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耶茂水銀氣壓表結構解析

閱讀:859發布時間:2015-4-14

耶茂水銀氣壓表結構解析:

水銀氣壓表在1643年由托里拆利發明,是大氣探測學進入定量測量氣象要素時代的標志性儀器。

水銀氣壓表的觀測數據能夠達到很高的精度,日常大氣壓力的測量值約在1000 hPa,水銀氣壓表的讀數可以很輕易地達到0.1 hPa,也就是說,其相對誤差為萬分之一,這在物理量檢測儀器中是很少見的。

氣象站常用的測量儀器有福丁式(動槽式)水銀氣壓表和寇烏式(定槽式)水銀氣壓表兩種。

(1) 福丁式水銀氣壓表

主要特點是標尺上有一個固定零點。每次讀數時,須將水銀槽的表面調整到這個零點處,然后讀出水銀柱頂的刻度。

其構造如圖所示,分為水銀柱玻璃管、水銀槽和標尺套管三個部分。

a. 水銀柱玻璃管 長約90 cm,上端較粗,內徑約8 mm,下端較細。經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,再插進水銀槽中。

b. 水銀槽 外觀可見部分:下半截為銅護套(1),保護內部的羊皮囊;直徑很粗的玻璃圈(2)在上半截,三根螺栓將它緊緊夾住;水銀面調整螺釘(4)在槽的下端,借助它可以抬升或降下槽內水銀面的高度。象ya針(5)是氣壓表的基點,觀測氣壓時,必須將水銀面抬升到此點。

c. 標尺套管 其上部有開縫,并在縫一邊刻有讀數標尺從標尺套管上部的開縫處可見到水銀柱(3),旋動右側調節螺旋(6)可以使游標尺(7)上下滑動,當標尺底邊與水銀柱頂相切時,可準確讀出氣壓數值。在整個水銀氣壓表中部的套管上還有一支測定表身溫度的附屬溫度表

(2) 寇烏式水銀氣壓表

與動槽式水銀氣壓表的區別只在水銀槽部。它的水銀槽沒有羊皮囊、水銀面調整螺釘以及象ya針(圖a)。

當氣壓變化時,水銀柱在玻璃管內上升(或下降)所增加(或減少)的水銀量,必將引起水銀槽內水銀的減少(或增加),使槽內水銀面向下(或向上)變動,即整個氣壓表的基點隨水銀柱的高度變動(圖b)。

即當氣壓升高1 mm時,管腔水銀柱升高x mm,槽內水銀面隨之下降y mm

x + y = 1

定槽式水銀氣壓表1 mm的刻度,其長度短于實際 的1 mm,以補償氣壓表槽內基點的變動。國產氣壓表上的1 mm刻度只有0.98 mm長。


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