Барометр-анероїд: побутовий прилад для вимірювання атмосферного тиску
Що таке барометр? Цим технічним терміном прийнято називати прилад для вимірювання атмосферного тиску. Найбільшого поширення набули барометри двох типів. Ртутний барометр використовується для вимірювання атмосферного тиску переважно на метеорологічних станціях.
Він більш громіздкий, але дає і велику точність вимірювання, тому вчені і віддають перевагу саме йому. Барометр цього типу був винайдений і побудований італійським вченим Еванджеліста Торрічеллі в 1644 році. Принцип його дії - урівноваження стовпчика ртуті зі стовпом атмосферного повітря. Через велику щільності ртуті висота стовпа дуже невелика (коли говорять, що атмосферний тиск - 760 міліметрів ртутного стовпа, це означає, що з такою ж силою тисне атмосферне повітря в точці вимірювання).
Барометр-анероїд - пристрій більш складне. Хоча ідея приладу була висловлена майже одночасно з винаходом ртутного барометра (це зробив у тому ж сімнадцятому столітті німецький учений Готфрід Лейбніц), але практичне втілення задумка великого німця отримала лише через двісті років. У 1847 році талановитий французький інженер Люсьєн Віді створив перший у світі барометр-анероїд. Який же принцип його дії?
Барометр отримав найменування «анероїд», тобто безводний. Цим терміном творець хотів підкреслити, що в приладі не використовується ніяка рідина, на відміну від ртутного барометра, де чутливим елементом є рідкий метал.
У анероїда чутливим елементом є герметична коробочка з гофрованого матеріалу, якого при підвищенні або зниженні атмосферного тиску трохи стискається або розширюється. Система важелів приводить в рух стрілку, яка на спеціально градуйованою шкалою вказує атмосферний тиск у міліметрах ртутного стовпа.
Здавалося б, нічого складного, і барометр-анероїд міг бути створений при рівні розвитку техніки як часів Торрічеллі, так і до нього. Чому ж цього не сталося? Швидше за все, тут зіграла роль сукупність декількох факторів. Перший і головний - це відсутність необхідності в такому приладі в той час. Справді, метеорологія як наука тільки зароджувалася, і залежність невеликих коливань атмосферного тиску і погоди лише усвідомлювалася вченими того часу. Крім того, можливо, свою роль зіграла відсутність відповідного матеріалу для гофрованої коробочки (він повинен мати прийнятну пружність і не розтягуватися в процесі тривалої експлуатації). У міру розвитку науки і перше, і друге обставини перестали перешкоджати створенню анероїда.
Після винаходу Люьена Віді барометр-анероїд почав швидко поширюватися по приватних будинках і квартирах. Виникла навіть своєрідна мода: наявність цього приладу в будинку підкреслювало соціальний та інтелектуальний статус господаря. Така людина, кажучи сучасною мовою, вважався «просунутим».
У міру прийняття міжнародної метричної системи (СІ) більшістю країн градуювання шкали анероїда стала доповнюватися шкалою, де тиск вказувалося не лише в міліметрах ртутного стовпа (це не системна одиниця), але і в паскалях. Існує і градуювання шкали анероїда в барах. Бар - теж несистемна одиниця, приблизно рівна одній атмосфері. Іноді вимірювати тиск в барах зручніше, ніж в міліметрах ртутного стовпа або в системних одиницях.
Однак звичка вимірювати атмосферний тиск у міліметрах ртутного стовпа виявилася дуже сильною. Навіть зараз в прогнозах погоди атмосферний тиск вказується в цих несистемних одиницях.
