Barometre Nedir?
Barometre, atmosferdeki hava basıncını ölçen meteorolojik bir araçtır. Bir hava istasyonunun çok önemli bir parçasıdır ve esas olarak hava basıncını (barometrik basınç olarak da bilinir) ölçerek mevcut ve gelecekteki hava koşullarını belirlemeye yardımcı olmak için kullanılır .
Barometreler yüzyıllar boyunca gelişti ve her şekil ve boyutta olabilir. Aynı zamanda sadece hava ve iklim sektörlerinden daha fazla endüstride kullanılmaktadır. Bununla birlikte, hala ağırlıklı olarak bir meteorolojik araç olarak kalmaktadır.
Bir barometrenin neden herhangi bir hava durumu ölçüm cihazının bu kadar hayati bir parçası olduğunu merak ediyor olabilirsiniz. Bu makalede atmosfer basıncının havayı nasıl etkilediğine dair ayrıntılı bir açıklama görebilirsiniz .
Barometrelerin Hızlı Tarihçesi
1631’in başlarında, Fransız tasarımcı René Descartes hava basıncını ölçmek için bir deneme tasarımını tanımladı. Gerçek bir deney için hiçbir kanıt bulunamadığından, Evangelista Torricelli 1643’te barometrenin mucidi olarak geniş çapta kabul edilmektedir.
Torricelli, sonuca varan ilk bilim insanıydı ve atmosferdeki havanın ağırlığı olduğunu ve altındaki nesnelere baskı uyguladığını iddia etti. Bu argüman, Galileo da dahil olmak üzere akranlarının çoğu tarafından desteklenmedi ve buna inanılmadı.
Torricelli, dönemin siyaseti ve inançları nedeniyle gizlice çalışmaya devam etti. Deneyini yürütmek için sudan daha ağır bir sıvıya ihtiyacı olduğunu fark etti. Sonuç olarak, cıvayı başarıyla kullandı ve cıva termometresinin mucidi olarak tanındı.
Blaise Pascal, Torricelli’nin tasarımından haberdar oldu ve zamanla Torricelli’nin tasarımını test edip mükemmelleştirmeye devam etti.
Farklı barometre türleri
Nasıl çalıştıklarına bakmadan önce, farklı barometre türlerinin tanımlanması gerekir. Her barometre farklı bir şekilde çalıştığından, her birine ayrı ayrı bakmak ve nasıl çalıştığını açıklamak mümkün olacaktır.
Barometreler dört ana türe ayrılabilir. Her biri kısaca açıklanacak ve bir sonraki bölümde her birinin nasıl çalıştığına bakacağız.
Cıva Barometresi
Önceki bölümde tartışıldığı gibi 1643 yılında Evangelista Torricelli tarafından icat edilen cıva barometresi, şimdiye kadar tasarlanmış en eski barometrelerden biridir.
Hava sıcaklığındaki değişiklikleri ölçmek için açık bir düz tava ve cıva ile doldurulmuş kapalı bir dikey cam tüp kullanır.
Su Barometresi
Bugün aşina olduğumuz su barometresi daha çok hava topu barometresi olarak bilinir. Johann Wolfgang Von Goethe tarafından icat edildi, bu yüzden “Goethe Barometresi” olarak da anılıyor.
Bu basit cihaz, kendisine bağlı uzun, dar bir ağzı olan kapalı bir cam kaptan oluşur. Kısmen su ile doldurulur.
Aneroid Barometresi
Aneroid barometre, 1844’te Fransız fizikçi Lucien Vidi tarafından icat edildi. (Barografın geliştirilmesinden de sorumluydu.)
Sızdırmaz metal bir kutudan oluşur. Bu bölmelerden biri veya bir dizisi, farklı ölçüm göstergelerini çalıştıran yaya bağlıdır.
Dijital Barometre
Bu elektronik cihazlar, modern evlerde ve profesyonel hava istasyonlarında ve çeşitli modern cihazlarda yaygın olarak kullanılmaktadır .
Hava basıncına duyarlı ve tepki veren bir algılama hücresinden oluşur.
Unutmayın, bir barometre, farklı hava bileşenlerini ölçen bir dizi sensörden oluşan bir hava istasyonunun sadece küçük bir parçasıdır. Bir meteoroloji istasyonunun neyi ölçtüğünü ve kullandıkları sensörleri öğrenmek için, bu makalede ayrıntılı olarak bunu okuyun .
Az önce tartışılan 4 alet en yaygın ve ilgili barometre türleridir. (Başka barometre türleri de vardır, ancak bahsedilenler en önemlileridir.) Artık en alakalı cihazlar belirlendiğine göre, her birinin nasıl çalıştığını inceleyebiliriz.
Barometre Nasıl Çalışır?
Tüm barometreler atmosferik basıncı ölçmek için tasarlanmıştır. Bununla birlikte, her biri farklı bir ölçüm yöntemi kullanır ve ayrıca tasarımında benzersiz bileşenler kullanır.
Cıva Barometresi Nasıl Çalışır?
Bir cıva barometresi (Torricellian barometresi olarak da bilinir) cıva ile doldurulmuş açık bir düz kaptan oluşur. Kabın ortasına bir ucu kapalı bir cam tüp yerleştirilir. Açık uç cıva içinde altta konumlandırılmıştır. Hava sıcaklığı arttıkça, kabın içindeki cıvayı aşağı iterek cam tüp içindeki cıvayı yükselmeye zorlar. Hava sıcaklığı düştüğünde bunun tersi olur ve aşağı doğru basınç azaldıkça tüpteki cıva da düşer.
Cam tüp kalibre edilmiştir ve basınç okumalarını doğru bir şekilde kaydetmek için yan tarafında ölçüm işaretleri vardır.
Su Barometresi (Hava Topu Barometresi) Nasıl Çalışır?
Hava topu termometresi, kapalı bir cam kaptan oluşur. Kabın yan tarafına açık uçlu uzun, dar bir ağız bağlanmıştır. Normalde yukarı ve kasenin yanları etrafında kıvrılacak şekilde şekillendirilmiştir. Cam kap kısmen su bazlı sıvıyla doldurulmuştur. Hava basıncı arttıkça musluğun içindeki suyu aşağı doğru iter. Hava basıncı düştüğünde suya daha az ağırlık verilir ve musluğun içindeki sıvı yükselir.
Bazı sızdırmaz cam barometrelerin cam kapları üzerinde ölçüm işaretleri vardır. Bunun basit nedeni, hazne içindeki suyun musluğa doğru itildikçe yükselmesi ve ağızdaki su yükseldikçe alçalmasıdır.
Ölçüm işaretlerine sahip uygun şekilde kalibre edilmiş bir kap, hava basıncının daha doğru ve tutarlı bir şekilde kaydedilmesine yardımcı olur.
Aneroid Barometresi Nasıl Çalışır?
Bir aneroid barometre, bir veya daha fazla kapalı metal kapsülden oluşur. Sızdırmaz kap, gerilim altındaki bir yaya bağlanır. Sırayla, yay doğrudan veya dolaylı olarak bir dizi mekanik kola bağlanır. Kollar, barometrenin iğnesini (veya benzer göstergeyi) çalıştırır .
Hava basıncı arttıkça metal konteynere daha fazla kuvvet uygulanır ve büzülmesine neden olur. Bu, mekanik kolları doğrudan etkileyen yayın geriliminde bir değişikliğe yol açar. Bu değişiklik, barometre ekranındaki iğne tarafından yansıtılır.
Bunun tersi, hava basıncı düştüğünde ve metal kabın genişlemesine izin verdiğinde meydana gelir. İğne ekran yüzünde uygun yönde hareket ederken değişiklik tekrar yansıtılır.
Yuvarlak aneroid barometre (görünüşte saate benzer) en yaygın kullanılan ve en çok tanınan barometrelerden biri olmaya devam etmektedir. Hala ev hava durumu meraklıları arasında popülerdir ve birçok profesyonel hava durumu hizmetleri tarafından kullanılmaktadır.
Dijital Barometre Nasıl Çalışır?
Dijital (veya elektronik) bir barometre, hava sıcaklığını ölçmek için bir algılama hücresini kullanır. Bu hücre, elektriği iletme / iletme kapasitesini etkileyen atmosferik basınca duyarlıdır. Değişen kapasite, içinden geçen ve hava basıncını hesaplamak için ölçülen elektrik akımının gücünü etkiler. Algılama hücreleri küçük ve çok yönlüdür ve çeşitli amaçlar için çeşitli cihazlara entegre edilebilir.
Çoğu ev hava durumu istasyonu bunları kullanır ve hatta birkaç akıllı telefonda bulunabilirler.