Барометр своими руками из стеклянной банки: Барометр Своими Руками – Барометр своими руками из стеклянной банки. Самодельный барометр. Что делать дальше

Барометр. Что и как измеряет?



Барометр — это прибор для измерения атмосферного давления. Он используется метеорологами для прогнозирования краткосрочных изменений погоды. Например, если атмосферное давление падает, могут ожидаться штормы и дожди. А наличие барометра в квартирах, где проживают пожилые метеочувствительные члены семьи, может предотвратить у них сердечный приступ.

Классификация и виды

Практически используются три типа барометров, принцип действия которых по определению атмосферного давления различен:

• Ртутный барометр. Он состоит из вертикальной стеклянной трубки, выполненной в виде откалиброванной шкалы. Верхний конец этой трубки запаян, а другой конец находится в маленькой чашке с ртутью. Ртутные барометры часто используются на уроках физики в школах. По аналогичному принципу действует и менее точный водный барометр, только объём трубки заполняется не опасной для человека ртутью, а подкрашенной водой.
• Барометр-анероид. Он не содержит жидкости и состоит из небольшой гибкой металлической коробки, называемой анероидной капсулой, которая изготовлена ​​из сплава бериллия с медью. Металлическая коробка плотно закрыта, поэтому изменения атмосферного давления за пределами коробки вызывают расширение или сжатие пружин внутри коробки.
• Электронный барометр цифрового типа, который широко используется в современных домашних и профессиональных метеостанциях, а также в различных современных приборах. Он состоит из чувствительного узла обнаружения, который реагирует на изменение давления воздуха.

Кроме того, существуют и самодельные барометры, которые показывают результат, достаточный для практических наблюдений за погодой.



Как работает барометр?

Ртутный барометр показывает меняющееся положение ртутного столба для данной местности (за 0 берётся барометрическое давление на уровне моря). Во время циклонической природной деятельности давление падает, что вызывает соответствующее уменьшение высоты ртутного столба. Когда циклон уступает место антициклону, низкое атмосферное давление сменяется более высоким, которое повышает уровень ртути в стеклянной трубке.

В анероидном барометре индикатором изменяющегося давления является линейное расширение материала исполнительного элемента. Существует целый класс сплавов, который отличается определёнными значениями коэффициента линейного расширения. Чаще других используются немагнитный коррозионно стойкий сплав 36НХТЮ (ЭИ702) на основе никеля, либо бериллиевая бронза БрБ2.



Те же марки сплавов используются и в регистрирующих датчиках электронных барометров, а результат изменения их размеров отображается на дисплее. В таких приборах также учитывается изменение температуры воздуха. Это, в свою очередь, влияет на электропроводность материала. Изменяющаяся ёмкость влияет на силу электрического тока, протекающего через датчик, который и регистрирует изменения в давлении воздуха.

Таким образом, ртутные, анероидные и цифровые барометры работают по одному и тому же физическому принципу расширения и сжатия в зависимости от температуры окружающей среды, хотя и делают это по-разному.



Как пользоваться барометром?

Точность отсчёта зависит не только от устройства прибора, но и от того, где его расположить и в каких условиях содержать. Устанавливая барометр, важно помнить о следующем:

1. Всегда размещайте барометр в затенённой зоне, вдали от источников тепла.
2. Избегайте областей, которые подвергаются воздействию ветра или сквозняков.
3. Прибор следует располагать на устойчивой ровной поверхности (это особенно важно для ртутных и водных барометров)

Некоторые типы бытовых барометров (например, Утёс БТК-СН) отличаются не только хорошей точностью показаний, но и привлекательным внешним видом, поэтому часто используются как декоративный элемент интерьера. В конструкции предусмотрена стрелка, перемещение которой позволяет оценить интенсивность изменения давления.



Барометр БАММ-1 более прост по дизайну, предназначается для использования на метеорологических станциях. Он не имеет пружин, а потому менее требователен к условиям эксплуатации. Точность – на уровне электронных барометров.

Контрольный барометр М-67 оснащён дисплеем, отличается высокой точностью считываемой информации, но его компоновка предполагает только горизонтальное рабочее положение, что не всегда удобно.

Барометр своими руками

Понадобятся новый воздушный шарик и банка ёмкостью 2 л. Создание барометра анероидного типа ведётся в такой последовательности:

1. От шарика отрезается перемычка. Резать можно в любом месте, но так, чтобы остаток полностью перекрыл горловину стеклянной банки и не разорвался при этом.
2. При натягивании шарика нужно, чтобы складки у материала отсутствовали. Края следует плотно обжать резинкой.
3. Поверх банки с помощью силиконового клея приклеивается длинная прямая соломинка (чем длиннее, тем лучше). Один её конец должен касаться середины воздушного шара, а остальная часть должна висеть над краем банки. Эта часть будет указателем, позволяя отслеживать изменения атмосферного давления.



4. Когда место соединения полностью высохнет, к соломинке прикрепляют иглу или любой иной предмет с острым наконечником (можно и плотный картон, остриё которого вставляется внутрь соломинки). Указатель не должен самопроизвольно двигаться.
5. Рядом с указателем располагают лист плотной бумаги или картона. Лучше прикрепить его к стене, а банку с самодельным барометром установить рядом. Приставить измерительную иглу к бумаге (без касания к ней!), и в этом положении отметить условный ноль. Если погода в этот день ясная, солнечная и безветренная, то рядом с указателем можно написать «Высокое давление», если пасмурная и дождливая – то «Низкое давление».
6. Периодически добавлять надписи сообразно изменению погоды.

Поскольку высота над уровнем моря не изменяется, то относительные показания вашего «барометра» в бытовых целях будут достаточно точными. Там же можно записывать и числовые показатели давления. Для этого используют данные метеосайтов, работающих по вашему региону.

Барометр для рыбалки — часы и какой лучший барометр для рыбалки

Как выбрать барометр для рыбалки

Первые в основном используются в условиях квартиры или дома. На рыбалке такой прибор может быть размещен на столе или стене рыбацкого домика, расположенного недалеко от береговой линии. В этом случае необходимо, чтобы имелся доступ к свежему воздуху. Точность измерения, сделанного в наглухо закрытом помещении, будет заметно ниже.

Карманные девайсы более компактны, они могут размещаться на наручном браслете или в кармане рыбака.

Такой прибор можно взять непосредственно на берег, на место лова.

По принципам устройства измерители давления подразделяются на ртутные, механические (или барометры-анероиды) и электронные (цифровые) устройства.

• Ртутные анерографы максимально точны. Они широко применяются на метеостанциях. Но для применения на рыбалке они совершенно не подходят, так как содержат большое количество ртути и могут быть опасны.
• Анероиды несколько менее точны, но зато намного менее ломки и более безопасны. Кроме того, они имеют презентабельный внешний вид.
• Электронные девайсы – продукт высоких технологий. Они легки и компактны, а кроме того, обладают очень широким функционалом. Эти приборы зачастую представляют собой настоящие метеостанции в миниатюре и позволяют измерять не только динамику колебания давления, но и температуру, высоту над уровнем моря, влажность и целый ряд других параметров.

Барометр является сложным прибором, и в процессе выбора этого устройства существует несколько нюансов, которые необходимо принять во внимание.

Такой инструмент на рыбалке обязательный, только при его использовании заранее подготовленная наживка и другие снаряжения действительно окажутся эффективными. Однако, мало приобрести такой измерительный прибор, нужно также знать физиологические особенности рыбы, на которую намечается охота.

• Такие особи, как плотва, карась, щука и лещ имеют пузырь, который напрямую соединен с внешней водной средой через ротовую полость, поэтому для выравнивания давления в пузыре им требуется очень много энергии, поэтому малейшее изменение атмосферного давления резко повышает аппетит водной рептилии и она отправляется на поиски пищи.
• Те же водные особи, пузырь которых расположен обособленно, к ним относятся окунь и судак, имеют не такую чувствительную реакцию к изменению атмосферного давления. Аппетит у них повышается, только при возрастании показателя барометра, при его уменьшении же аппетита у рыбы также практически не наблюдается: она просто пропадает в водной глубине.

Все эти физиологические особенности при подготовке к рыбалке нужно учитывать.

Барометр из лампочки

Для этого барометра понадобится перегоревшая лампочка накаливания. В начале цоколя с резьбой просверливают отверстие диаметром 2-3 мм. Сверлить надо аккуратно и с минимальными усилиями, чтобы не треснуло стекло. Через получившееся отверстие заливают чистую воду до половины колбы. В нее надо добавить 2-3 капли чернил.

Далее ждут, пока просохнут внутренние стенки колбы, и подвешивают лампочку-барометр между оконными рамами окна, желательно с северной стороны. Если окна располагаются с южной стороны, то лампочку надо подвесить вверху окна. Уже через несколько часов можно снимать показания.

• Если внутренние стенки покрылись мелкими капельками конденсата, то будет облачная погода без осадков.
• При капельках средней величины, между которыми образовались сухие вертикальные полосы, ожидается переменная облачность.
• Крупные капли возле поверхности воды в лампочке и сухая горловина говорят о том, что осадки пройдут стороной.
• Капли воды на северной стороне колбы говорят о дожде на следующий день во второй половине.
• Если лампочка изнутри покрыта крупными каплями конденсата, то будут кратковременные дожди. А если капли укрупняются и стекают вниз, то скорее всего будет гроза.
• Если стенки лампочки совершенно сухие, то будет хорошая погода

Пользоваться таким барометром можно весной, летом и осенью при температуре выше нуля.

Барометр из пихты

Срезают пихтовую веточку длиной 10-12 см. С нее удаляют иголки, кроме одной. Веточку прикрепляют к дощечке так, чтобы пихтовая иголочка могла свободно опускаться и подниматься.

Дощечку с веточкой и иглой надо поднести к духовке, чтобы с нее испарилась влага. В этом случае игла поднимается верх и надо будет сделать отметку «солнечно» с цифрой 1. Потом надо поднести приспособление к пару, и когда игла опуститься вниз, то отмечают цифру 10 и пишут «Дождь». Между этими отметками размечают риски на десять делений.

Самодельный барометр нужно расположить в затененном месте, вдали от прямых солнечных лучей. Такое устройство можно соорудить во время похода и заранее узнавать об изменениях погоды, ориентируясь на положение маленькой пихтовой иголочки.

Как сделать барометр своими руками

Далеко не у всех есть возможность купить барометр в магазине. Однако, вполне работоспособный прибор для измерения колебаний атмосферного давления можно сконструировать дома из доступных материалов

Вам понадобится:

• Прозрачная бутылка емкостью 0,5 л.
• Стеклянная трубка диаметром примерно в половину внутреннего диаметра горлышка бутылки. Длина трубки должна быть равна высоте бутылки.
• Пластилин для фиксации трубки.
• Дистиллированная вода для заполнения барометра.

Дистиллированной водой заполните бутылку на одну треть объема. Стеклянную трубу поместите внутрь бутылки так, чтобы она на 2-3 сантиметра отстояла от дна и на такую же высоту выступала из горлышка. Чтобы она не соскальзывала, плотно замажьте горло бутыли пластилином. Для удобства наблюдения воду можно слегка подкрасить, например, капелькой зеленки.

После изготовления самодельному инструменту для измерения давления нужен срок в пару месяцев для саморегуляции. В это время крайне нежелательно допускать попадание на него прямых солнечных лучей. Также полезно будет поддерживать в помещении, где хранится самодельный прибор, постоянную температуру. В этом случае он гораздо быстрее начнет давать верные показания.

Хорошую погоду можно ожидать в том случае, если трубка будет полностью заполнена воздухом. А вот если через нее сочится жидкость – ожидайте ненастной погоды!Еще одна простая и самобытная конструкция использует свойство сосновой шишки раскрываться в ясную погоду и закрываться перед дождем.





Для изготовления прибора склейте под прямым углом две небольшие дощечки. На верхнем краю горизонтальной досочки нарисуйте шкалу с изображением тучи и солнца. На краю основания закрепите сухую шишку, предварительно приклеив к одной из ее чешуек легкую сухую травинку. Для калибровки прибора понаблюдайте за ним в течение 1 – 2 месяцев, соблюдая те же правила, что и в предыдущей инструкции.

Его сегодня можно не только приобрести в магазине, но и изготовить собственноручно, а о том как это сделать, какие материалы для этого понадобятся пойдет речь далее.

Материалы

В качестве сосуда идеальным вариантом будет использование стеклянной бутылки, пластиковый аналог не подойдет, так как она не сможет бездеформационно противостоять атмосферному давлению.

К пробке особых требований нет, главное, чтобы она обеспечивала герметичность закрытия сосуда (можно использовать как готовую, так и изготовить ее собственноручно, например, из изоленты).

В качестве трубочки идеально подойдет медицинская капельница, она довольно-таки широкая и есть возможность отрезать нужную в конкретном случае длину.

Процесс сборки

• Итак, первым делом в бутылку нужно налить воды, емкость нужно заполнить наполовину.
• Для того чтобы было удобнее наблюдать за индикатором, которым в данном случае и является вода, лучше придать ей какой-либо оттенок. Сделать это можно с помощью марганцовки или же любого пищевого красителя.
• Теперь нужно изготовить узел индикатора, для этого и требуется медицинская трубка.
• Далее, нужно сделать в пробке отверстие, в которое следует вдеть трубку. Трубка должна при вставлении пробки в бутылку практически доставать до дна сосуда.
• Домашний измеритель практически готов, осталось только обеспечить герметичность конструкции с помощью клея, пластилин достаточного эффекта не даст.
• Барометр готов: при повышении атмосферного давления, уровень жидкости в трубке будет понижаться, а при упадке атмосферного давления наоборот ползти вверх.

Барометр из бутылки

Для такого самодельного прибора понадобится прозрачная бутылка, стеклянная трубка и пробка. Бутылку заполняют дистиллированной водой на треть.





Для лучшей видимости воду можно подкрасить, а используют дистиллированную воду из-за того, что обычная может через некоторое время испортится. В пробке вырезается отверстие, в которое вставляется стеклянная трубка.

Отверстие вокруг трубки замазывается пластилином или герметиком. Пробкой с трубкой затыкают бутылку, и самодельный барометр готов.

При изменении атмосферного давления будет изменяться уровень воды в трубке. Когда из трубки начнут выделяться пузырьки воздуха, это будет означать, что атмосферное давление высокое и погода будет ясной.

Если вода будет выливаться через верхний конец трубки, то давление низкое и погода будет дождливой.

Советы по эксплуатации

• Прибор ни в коем случае нельзя устанавливать вблизи батареи.
• Его нельзя ронять, ударять, это может сказаться на точности и правдивости его показаний.
• Прибор не стоит пытаться починить самостоятельно, лучше обратиться к профессионалам.
• Нужно помнить, что атмосферное давление в течение длительного промежутка времени может оставаться неизменным.
• Для регулировки нужно использовать отвертку.

При соблюдении всех вышеперечисленных советов и рекомендаций Ваш личный предсказатель погоды прослужит Вам верой и правдой довольно-таки большой промежуток времени!

Общая информация

Имея данный прибор, намного проще определить, на какой точке будет больший улов, а на какой точке рыбы ждать не стоит. Для того чтобы предугадать исход рыбалки, мало приобрести в магазине барометр, так как этот прибор не озвучит, где и что лучше ловить. Он лишь определит показатель атмосферного давления в конкретном месте в определенное время.

А правильно провести анализ, понять водится ли здесь и сейчас конкретная рыба, это уже должен сделать сам рыбак, для этого он должен быть осведомлен о некоторых физиологических особенностях водных рептилий, этот аспект будет рассмотрен нами далее.

Практическое назначение

Барометр в каждодневной жизни может использовать не только человек, увлекающийся рыболовством, но и рядовой обитатель для определения погоды за окном. Сегодня, безусловно, несложно узнать прогнозы небесной канцелярии, десятки сайтов содержат такую информацию.

Однако несмотря на это довольно-таки часто бывают случаи, когда информация во всемирной паутине довольно противоречива, и непонятно, где правда, а где нет. Как раз подобную ситуацию легко разъяснить, взглянув на показатель барометра.

Если показатель неукоснительно падает, то стоит ждать дождей и непогоды, если же, наоборот, стрелка этого измерительного прибора набирает обороты, то ожидается солнечная, ясная погода.

Основные категории и их принцип действия

---

Сегодня на полках магазинов представлено множество приборов, которые различаются не только внешним видом и ценой, но и принципом работы. Поэтому далее мы остановимся на каждом типе отдельно.

1. Механические. Также называют анероидными. Такой прибор представляет собой коробку цилиндрической формы с гофрированным основанием. В середине этого устройства располагается сильфон. Если атмосферное давление повышается, коробка сжимается и тянет пружину, а при понижении механизм выталкивает пружину назад. За счет изменения положения пружины показатель на шкале также поднимается или же опускается.
2. Электронные. Они более компактны по своим габаритам, в отличие от своих механических собратьев, но в то же время они более функциональны. Эти устройства показывают информацию на современном жидкокристаллическом дисплее.
3. Барометр-часы. Эти модели имеют исходя из своего названия форму часов и крепятся на руке при помощи ремешка или браслета. Такие барометры очень удобны, они всегда перед глазами и выпускаются в большинстве случаев в водонепроницаемом корпусе.
4. Карманные. Также очень удобные и компактные барометры, которые выпускаются в виде брелка, что дает носить их в кармане или, прикрепив к аппарату шнурок, повесить на шею.

Штормгласс. Кристаллический барометр своими руками

Штормгласс (Storm Glass) — это химический или кристаллический барометр, состоящий из стеклянной колбы или ампулы, заполненных спиртовым раствором, в котором в определённых пропорциях растворены камфара, нашатырь и калийная селитра. Камфара представляет собой эфирное масло экстракта из камфарного дерева. Из курса химии вам хорошо знакомы соли: хлорид аммония (нашатырь) и нитрат калия (калийная селитра). Вы хорошо знаете их химические свойства, но они могут проявлять и необычные свойства в смеси с камфарой и этанолом. Этим химическим барометром активно пользовался во время своих морских путешествий английский гидрограф и метеоролог, вице-адмирал Роберт Фицрой, который очень подробно описал поведение барометра; это описание используется до сих пор. 

Барометр работает следующим образом. Колба герметически запаяна, но, тем не менее, в ней постоянно происходит рождение и исчезновение кристаллов. В зависимости от грядущих изменений погоды в жидкости образуются кристаллы различной формы. Штормгласс настолько чувствителен, что может предсказывать резкое изменение погоды за 10 минут до такового.

Методика наблюдения

• Жидкость в колбе прозрачна— солнечно

• Жидкость мутная— облачно, возможны осадки

• Маленькие точки в жидкости— влажно, туман

• Мутная жидкость с маленькими звёздочками— гроза

• Маленькие звёздочки в жидкости солнечным зимним днём предвещают снег

• Крупные хлопья— облачность в умеренные сезоны, снегопад зимой

• Иглистые кристаллы— заморозки

• Нити у поверхности— ветрено

• Быстрое появление крупного кристалла в чистой колбе при ясной погоде — гроза

Рецепт изготовления штормгласса

Эта рецептура наиболее популярна благодаря замечательным журналам «Химия и жизнь» и «ЮТ для умелых рук»:

2 драхмы камфары, 1,5 драхмы нитрата калия, 1 драхма хлорида аммония, 2,25 жидкой унции спирта «пруф». Смесь заливают в трубку длиной 12 дюймов и диаметром 3/4 дюйма.

В пересчёте в метрические единицы измерения, если принять аптечную драхму:

• 7,78 г камфары
• 5,83 г нитрата калия
• 3,89 г хлорида аммония
• 28,35 мл воды
• 37,54 мл 96% этилового спирта ректификата.

Длина штормгласса 30,5 см, диаметр 1,9 см, но можно использовать и другие емкости: колбы, цилиндры и т.д.

Выделение камфары из аптечного 10% спиртового раствора

Камфара очень плохо растворяется в воде (~ 0,12 г в 100 г воды), следовательно, если прибавить достаточное количество воды к камфарному спирту, то камфара почти полностью выделится в твёрдом виде.

Для этого в большой стакан с плотной крышкой выльем несколько баночек аптечного камфарного спирта и будем тонкой струйкой несколькими порциями прибавлять воду до того момента, когда камфара всплывёт на поверхность, т. е. раствор станет тяжелее камфары, после этого добавим ещё немного воды. Далее нужно дать камфаре уплотниться и отстояться в течение часа, затем её можно отфильтровать или декантировать (слить), и хорошо отжать. В полученной массе ещё очень много воды, и последующая сушка сильно затянется. Поэтому камфару следует перенести в небольшую ёмкость с плотной крышкой и периодически перемешивать массу, сливая выделившуюся воду. Когда вода перестанет выделяться, можно приступать к сушке. Камфара очень летуча и сушить её, а затем хранить можно только в герметичной таре. Сушить нужно над прокалённым хлоридом кальция, прокалённым силикагелем или любым другим осушителем. Для этого маленький стаканчик с влажной камфарой помещаем в больший стакан с насыпанным или налитым на дно осушителем. Периодически (пару раз в сутки) большой стакан нужно открывать для перемешивания и оценки влажности камфары. Делаем некое подобие эксикатора. Сушим до тех пор, пока камфара перестанет быть влажной на ощупь. 

Барометр лучше работает, если он находится у окна, особенно в железобетонных домах, вероятно в этом случае барометр не так сильно экранируется. Принцип работы так и не получил полного научного объяснения. Поэтому вы можете поэкспериментировать с рецептурой штормгласса и, возможно, в дальнейшем все-таки найдете научное объяснение необычного поведения компонентов смеси. Желаем вам увлекательного исследования.

Источники:

1. Новошинский И.И., Новошинская Н.С.. Химия: учебник для 9 класса общеобразовательных учреждений / И.И. Новошинский, Н.С. Новошинская. — М.: ООО «Русское слово — учебник», 2013. — 296 с.: ил. — (ФГОС. Инновационная школа).

2. Журнал «Химия и жизнь», 1979, № 6

3. Журнал «Юный техник — для умелых рук», 1989-01

http://poselenie.ucoz.ru/publ/masterskaja/shtormglass_kristallicheskij_barometr_svoimi_rukami/8-1-0-153