Книга посвящена вопросам измерения атмосферного давления, главным образом связанным с принципами посгроения барометров. Основное внимание уделяется вопросам, которые до настоящего времени освещены недостаточно. Сведения о конструкциях широко распространенных приборов изложены весьма кратко, в объеме, необходимом для целостного построения книги.
Особое внимание уделено барометрам, основанным на нулевом методе измерения и разработанным в последние годы. Эти барометры являются лучшими по принципам построения и поэтому наиболее перспективными. .
Приведены примеры расчета статических характеристик барометров на основе структурных схем, а также их структурные схемы с достаточным объемом сведений для получения опыта самостоятельного их построения. Даны некоторые справочные материалы, которые могут быть полезны при проектировании и анализе схем барометров.
Книга предназначена для инженерно-технических и научных работников, занимающихся вопросами измерения атмосферного давления, а также для студентов ВУЗов и техникумов в качестве одного из пособий по метеорологическим приборам. Книга может быть полезна также специалистам в области измерений абсолютного давления.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Барометры и ряд других приборов, действие которых основано па измерении атмосферного давления, получили весьма широкое распространение. Измерение атмосферного давления стало необходимым не только при изучении и анализе метеорологических усло-шш, но и в различных технологических процессах производства, в научных исследованиях и т. д.
Барометрический метод измерения высоты используется в авиации для определения высоты полета и в геодезии при баронивели-ровании. Знание атмосферного давления необходимо при проведении ряда термодинамических, аэродинамических, метрологических и других исследований (определение констант уравнения состояния газов, скоростей газовых потоков, концентрации газов в твердых веществах, эталонные измерения линейных размеров, веса
и т. п.).
Весьма высокими требованиями к точности измерения атмосферного давления (допустимая погрешность измерения находится в пределах от 0,02 до 0,05% для различных случаев) обусловлены значительные трудности создания барометров, которые при изменяющихся внешних условиях (в значительном диапазоне) удовлетворяли бы этим требованиям.
Сведения о существующих принципах измерения атмосферного давления, о построении измерительных схем барометров и их конструкциях разрозненны и приведены в самых различных литературных источниках, часть из которых малодоступна для многих специалистов. Некоторые вопросы освещены в литературе недоста-
точно.
шо.
В книге приведены сведения о принципах построения приборов для измерения атмосферного давления и о расчете их статических характеристик на основе построения структурных схем. Книга имеет четыре раздела.
В разделе 1 приведены основные сведения об атмосферном давлении и рассмотрены общие методы измерений, способы расчета статических характеристик приборов и дан сравнительный анализ погрешностей приборов, основанных на разных методах изме-
П ГЧ ! Т Т т"(
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие .............ш............ 3
Раздел 1. АТМОСФЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ И МЕТОДЫ ЕГО ИЗМЕРЕНИЯ
§ 1.1. Некоторые сведения об атмосферном давлении и единицы измерения 5
§ 1.2. Методы и приборы для измерения атмосферного давления..... 6
§ 1.3. Способы расчета статических характеристик барометров...... 10
§ 1.4. Сравнительная оценка погрешностей барометров, основанных на
различных методах измерения ............. ....... 17
§ 1.5. О некоторых погрешностях измерения атмосферного давления ... 22
Раздел 2. ИЗМЕРЕНИЕ АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ МЕТОДОМ ПРЯМОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ
Глава 1. Жидкостные барометры................. 27
§ 2.1. Принцип действия и разновидности жидкостных барометров ... —
§ 2.2. Статические характеристики ртутных барометров......... 29
§ 2.3. Температурные погрешности ртутных барометров......... 34
§ 2.4. Погрешности ртутных барометров при ухудшении вакуума..... 39
§ 2.5. Погрешности ртутных барометров вследствие изменения ускорения
свободного падения..........._............. 41
§ 2.6. Погрешности измерения высоты ртутного столба......... 42
§ 2.7. Погрешность чашечных барометров вследствие непостоянства площадей сечения чашки и трубки................... 50
§ 2.8. Барометры станционный чашечный, контрольный и инспекторский . 54
Глава 2. Деформационные барометры............... 58
§ 2.9. Характеристики упругих чувствительных элементов........ 59
§ 2.10. Мембранные упругие чувствительные элементы.......... 63
§ 2.11. Сильфоны............................ 86
§ 2.12. Передаточно-множительные механизмы.............. 88
§ 2.13. Статические характеристики деформационных барометров с механическими преобразователями.................. 104
§ 2.14. Температурные погрешности деформационных барометров..... И6
§ 2.15. Погрешности, возникающие вследствие трения в передаточном механизме .............................. 131
§ 2.16. Погрешности воспроизведения заданной статической характеристики .............................. 133
§ 2.17. Барометр-анероид МД-49-2................... 139
§ 2.18. Барометр с двойной цилиндрической ленточной пружиной .... 141
§ 2.19. Весовой сильфонный барометр................... 146
§ 2.20. Микробарометры МБ-63 и 0МБ................. 15°
§ 2.21. Барометры со струнными преобразователями........... 154
276
Раздел 3. ИЗМЕРЕНИЕ АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ МЕТОДОМ КОМПЕНСАЦИОННОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ
Глава 1. Компенсационные барометры со статической компенсацией 165
§ 3.1. Барометры с компенсацией движущей силы............ —
§ 3.2. Фотоэлектрический микробарограф КФМБ-1............ 174
§ 3.3. Барометр с газовым обратным преобразователем......... 180
§ 3.4. Барометр с центробежным обратным преобразователем...... 183
Глава 2. Компенсационные барометры с астатической компенсацией 187
§ 3.5. Весовые компенсационные барометры............... —
§ 3.6. Микробарометр с цифровым отсчетом МБЦ-1........... 229
§ 3.7. Барометр с изменением измеряемого давления •.......... 234
§ 3.8. Контактный барометр....................... 240
Раздел 4. ИЗМЕРЕНИЕ АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ
В АВТОМАТИЧЕСКИХ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ СТАНЦИЯХ
И В СВОБОДНОЙ АТМОСФЕРЕ
Глава 1. Датчики атмосферного давления автоматических метеорологических станций.............. ........... 246
§ 4.1. Датчик атмосферного давления станции УАТГМС-4........ —
§ 4.2. Унифицированный датчик атмосферного давления......... 248
Глава 2. Измерители атмосферного давления, применяемые в аэрологических приборах.......................... 258
§ 4.3. Метеорографы.......................... ~
§ 4.4. Радиозонды............................ 260
§ 4.5. Барометрические высотомеры................... 263
§ 4.6. Измерение атмосферного давления на метеорологических ракетах 267
Литература............................. 272
Цена: 300руб.
