บารอมิเตอร์

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
แอนิรอยด์บารอมิเตอร์ แบบใหม่
บารอมิเตอร์แบบปรอทจาก Musée des Arts et Métiers, ปารีส

บารอมิเตอร์ เป็นเครื่องมือตรวจวัด 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

ประวัติ[แก้]


ประเภท[แก้]

บารอมิเตอร์แบบอ่างของเหลว[แก้]

บารอมิเตอร์แบบเกอเทอ


บารอมิเตอร์แบบปรอท[แก้]

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

แอนิรอยด์บารอมิเตอร์[แก้]

แอนนิรอยด์บารอมิเตอร์ (aneriod barometer) ชนิดไม่ใช้ปรอทหรือของเหลวแบบอื่นๆ เป็นบารอมิเตอร์ที่จะทำเป็นตลับโลหะแล้วนำเอาอากาศออกจนเหลือน้อย (คล้ายจะทำให้เป็นสุญญากาศ) เมื่อมีแรงจากอากาศมากดตลับโลหะ จะทำให้ตลับโลหะมีการเคลื่อนไหว ทำให้เข็มที่ติดไว้กับตัวตลับชี้บอกความกดดันของอากาศโดยทำสเกลบอกระดับความดันของอากาศไว้ แอนนิรอยด์บารอมิเตอร์ประดิษฐ์โดยวีดี (Vidi) ในปี พ.ศ. 2388 มีขนาดเล็กพกพาไปได้สะดวก

บารอกราฟ[แก้]

ใช้หลักการเดียวกันกับบอรอมิเตอร์แบบตลับ แต่ต่อแขนปากกาให้ไปขีดบนกระดาษกราฟที่หุ้มกระบอกหมุนที่หมุนด้วยนาฬิกา จึงบันทึกความกดอากาศ


เครื่องมือวัดประยุกต์[แก้]

แอลติมิเตอร์[แก้]


มานอมิเตอร์[แก้]


การใช้ประโยชน์[แก้]

ผู้ผลิต[แก้]

อวานเจลิสตา โตร์ริเชลลี เป็นผู้ประดิษฐ์คิดค้น บารอมิเตอร์ ซึ่งเกิดขึ้นจากการแก้ปัญหาการทดลองที่สำคัญ การสร้างน้ำพุกลางบ่อที่ขุดลึกประมาณ 16-18 เมตร ของแกรนด์ดยุกแห่งทัสโคนี พยายามสูบน้ำในท่อให้สูง 12 เมตรหรือมากกว่า โดยขณะลูกสูบยกน้ำขึ้น จะเกิดสุญญากาศทำให้เกิดแรงยกของเหลวขึ้นที่ปลายท่อขาออก แต่ค้นพบว่า ไม่ว่าทำอย่างไรก็ขึ้นไปได้เพียงขีดจำกัดที่ 9-10 เมตร ไม่สามารถสูบให้สูงกว่านี้

เมื่อ พ.ศ. 2186 โตร์ริเชลลี ทดลองเพิ่มเติมโดยใช้ ปรอท ซึ่งหนักเป็น 13-14 เท่า ของน้ำ และพบว่า ได้ผลทำนองเดียวกัน โดยขีดจำกัดต่ำกว่า เขาสร้างท่อที่มีความยาวประมาณ 1 เมตร บรรจุด้วยปรอท ปลายข้างหนึ่งตัน แล้วติดตั้งในแนวตั้ง ให้ปลายอีกข้างจมอยู่ในอ่าง ปรอทในท่อถูกยกขึ้นไปกับท่อได้สูงเพียงประมาณ 76 เซนติเมตร หรือ 760 มิลลิเมตร แม้ว่าท่อจะถูกยกให้สูงกว่านี้ ภายในเหนือปรอทเป็นสุญญากาศ (Torricellian vacuum) วิธีนี้เป็นที่มาของหน่วยเทียบความดันของอากาศ โดยความดันอากาศที่ระดับน้ำทะเลเท่ากับ 760 มิลลิเมตรของปรอท และที่ระดับความสูงกว่าระดับน้ำทะเล ความดันอากาศจะน้อยกว่า 760 มิลลิเมตรของปรอท

ในปี พ.ศ. 2184 เขาประกาศการค้นพบสิ่งนี้ว่า "บรรยากาศเป็นตัวการทำให้เกิดแรงกดของอากาศเปลี่ยนไปในเวลาต่างกัน " และสิ่งนี้คือ เครื่องวัดความดันอากาศ เครื่องแรก เป็นการค้นพบที่สร้างชื่อเสียงตลอดกาลแก่เขา หลายศตวรรษต่อมา ชื่อหน่วยในการวัดความดัน จึงถูกตั้งตามชื่อนามสกุลของเขาว่า ทอร์ (torr) ซึ่งก็คือ หน่วย มิลลิเมตรปรอท นั่นเอง โดยเทียบ 1 มิลลิเมตรปรอท หรือ 1 ทอร์ เท่ากับประมาณ 133.322 ปาสคาล ในหน่วยอนุพันธ์ของหน่วยเอสไอ เขายังทดลองต่อมา พบอีกว่า แรงดันหรือความดันอากาศ ในแต่ะวัน จะแตกต่างเปลี่ยนแปลงไปเล็กน้อย นอกจากนี้ปัจจุบัน เข้าใจกันดีว่า ความสูงของของเหลวในท่อ แปรผกผันกับ ความดันอากาศ (ซึ่งเปลี่ยนแปลงไปในแต่ละระดับความสูง) อีกด้วย

สิทธิบัตร[แก้]

ตาราง Pneumaticks. Cyclopaedia 1728

ดูเพิ่ม[แก้]

แหล่งข้อมูลอื่น[แก้]

  • Burch, David F. The Barometer Handbook; a modern look at barometers and applications of barometric pressure. Seattle: Starpath Publications (2009), ISBN 978-0-914025-12-2.
  • Middleton, W.E. Knowles. (1964). The history of the barometer. Baltimore: Johns Hopkins Press. New edition (2002), ISBN 0-8018-7154-9.