บารอมิเตอร์

แอนิรอยด์บารอมิเตอร์ แบบใหม่

บารอมิเตอร์ คือ เครื่องมือตรวจวัด ความดันบรรยากาศ

สำหรับวัดค่า ความกดดัน ที่เกิดจากแรงดันของอากาศ โดยใช้ ของเหลวหรือวัสดุแข็ง ที่สัมผัสโดยตรงกับอากาศ แนวโน้มการเปลี่ยนแปลงความกดดัน สามารถนำไปทำนายการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศในช่วงเวลาสั้นๆ การวัดความกดดันอากาศหลายจุด นำมาประมวลผลภายใน การวิเคราะห์อากาศพื้นผิว (surface weather analysis) เพื่อช่วยค้นหา ร่องความกดอากาศ (surface troughs), ระบบความกดอากาศสูง (high pressure systems), และ เส้นความกดอากาศเท่า (frontal boundaries)

ค้นพบหลักการและประดิษฐ์โดย เอวานเจลิสตา โตร์ริเชลลี

เนื้อหา

1 หลักการ
2 ประเภทต่างๆ
3 การใช้ประโยชน์
4 สิ่งที่เกี่ยวข้อง
- 4.1 อุณหภูมิ
- 4.2 ระดับความสูง
5 สิทธิบัตร
6 ดูเพิ่ม
7 แหล่งข้อมูลอื่น

หลักการ [แก้]

หลักการคือ อากาศมีความดันในทุกทิศทาง ความดันอากาศจะทำให้เกิด แรงดัน ที่ผลักวัสดุ เช่น น้ำ, ปรอท หรือ สปริง ทำให้ระดับของเหลวหรือเข็มชี้เลื่อนที่ไป และสามารถอ่านค่าได้โดยเทียบกับ สเกล

ถ้านำหลักการนี้ไปใช้วัดความดันอากาศ ในแต่ละช่วงวัน จะพบว่า แต่ละช่วงวัน ความดันอากาศไม่เท่ากัน
ถ้านำหลักการนี้ไปใช้วัดความดันอากาศ ในแต่ละระดับความสูงต่างๆกัน จะพบว่า ยิ่งสูงจากพื้นโลก ความดันอากาศยิ่งน้อยลง (ระดับของเหลวในท่อต่ำลง)

ประเภทต่างๆ [แก้]

บารอมิเตอร์แบบอ่างของเหลว [แก้]

บารอมิเตอร์แบบเกอเทอ

บารอมิเตอร์แบบอ่างของเหลว หรือ บารอมิเตอร์อย่างง่าย มีหลักการคือ

อากาศมีแรงดันทุกทิศทาง (ซึ่งถ้าอากาศมีความดันมากก็จะมีแรงดันมาก) และแรงดันของอากาศจะกดลงบนผิวหน้าของของเหลว เช่น น้ำ หรือ ปรอท
ปกติถ้ามีท่อบรรจุของเหลวโดยปลายท่อทั้งสองข้างเป็นปลายเปิด
- เนื่องจากอากาศที่สัมผัสผิวของเหลวในท่อทั้งสองข้างมาจากแหล่งเดียวกัน มีแรงดัน(และความดัน)เท่ากัน

จึงทำให้ระดับของเหลวทั้งสองข้างเท่ากันเสมอ ไม่ว่าจะเอียงท่ออย่างไรก็ตาม (หลักการนี้นำไปใช้กับการคานวัดระดับสำหรับวัดระดับสิ่งก่อสร้างให้สูงเท่ากัน)

ถ้าปลายท่อข้างหนึ่งเป็นสุญญากาศ (ไม่มีแรงดันจากอากาศ) ขณะที่ปลายท่ออีกข้างหนึ่งสัมผัสอากาศ (สัมผัสแรงดันจากอากาศภายนอก)
- เมื่อยกปลายท่อข้างปิดให้สูงขึ้น (หรือเมื่อยกลูกสูบขึ้น) แรงดันจากอากาศจะดันระดับของเหลวในปลายข้างเปิดลงไป ซึ่งส่งผลให้ยกระดับของเหลวในปลายข้างปิดให้สูงขึ้น เป็นการพิสูจน์ว่า อากาศมีแรงกดดัน
- (แต่กรณีตรงข้าม ถ้าเลื่อนปลายท่อข้างปิดให้ต่ำลง แล้วระดับของเหลวในปลายข้างเปิดกลับสูงขึ้น ขั้นตอนนี้เป็นแรงต้านจากแรงดันของของเหลวที่กระทำกับวัสดุที่อุดท่อ)
ถ้ายกปลายท่อให้สูงขึ้นไปอีกถึงระดับความสูงหนึ่ง แม้ว่าอากาศมีแรงดัน แต่แรงดัน(ความดัน)ของอากาศมีขีดจำกัด
- เมื่อถึงระดับความสูงหนึ่ง แรงดันจากอากาศภายนอกไม่สามารถชนะแรงต้านจากความดันของของเหลว ไม่ว่าจะยกปลายท่อสูงเพียงใด (หรือไม่ว่าโยกลูกสูบเพียงใด)
- โดยพบว่า ที่ระดับพื้นผิวโลก (ระดับน้ำทะเล) อากาศจะดันของเหลวขึ้นไปในท่อได้เต็มที่เพียงประมาณ 76 เซนติเมตร (เท่ากับ 760 มิลลิเมตร หรือ 0.76 เมตร) กรณีที่ของเหลวในท่อเป็น ปรอท (หรือ 9 เมตร ถ้าของเหลวในท่อเป็น น้ำ หรือแล้วแต่ชนิดของเหลว)

บารอมิเตอร์แบบปรอท [แก้]

บอรอมิเตอร์แบบปรอทสามารถทำขึ้นได้โดยใส่ปรอทในท่อแก้วยาว แล้วคว่ำลงในอ่างปรอท ความดันของปรอทจะทำให้ลำของปรอทค้างอยู่ในหลอด ในแต่ละวันความดันของปรอทจะมีการเปลี่ยนแปลง ความสูงของลำปรอทจะมีการเปลี่ยนแปลงด้วย ความสูงของลำปรอทในภาพวัดระยะได้ 760 mm เรียกว่าความดันมาตรฐานของบรรยากาศ (เขียนว่า 760 mm Hg) เครื่องดื่มผสมสี (โค๊ก เป๊ปซี่ แฟนต้า ฯลฯ ) จะเคลื่อนที่ขึ้นตามหลอดดูดด้วยเหตุผลเดียวกัน คือ ความดันบรรยากาศ ผลักให้ของเหลวไหลขึ้นไปเข้าปากของเรา