PL206583B1 - Barometr - Google Patents

Description

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 206583 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 371713 ^{(51) Int.Cl.}

G01L 7/06 (2006.01) (22) Data zgłoszenia: 13.12.2004 (54)

Barometr

	(73) Uprawniony z patentu:
(43) Zgłoszenie ogłoszono:	UNIWERSYTET ŁÓDZKI, Łódź, PL
26.06.2006 BUP 13/06	(72) Twórca(y) wynalazku:
	STANISŁAW BEDNAREK, Łódź, PL
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono:
31.08.2010 WUP 08/10	(74) Pełnomocnik:
	rzecz. pat. Rózga Błażej Uniwersytet Łódzki

PL 206 583 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest przyrząd przeznaczony do pomiaru ciśnienia atmosferycznego, zwany barometrem, mający zastosowanie szczególnie w stacjach meteorologicznych i pracowniach fizycznych, a także w życiu codziennym do orientacyjnego przewidywania pogody.

Znane barometry opisane są w książce Mieczysława Jeżewskiego pt. Fizyka, wydanej przez Państwowe Wydawnictwo Naukowe w Warszawie w 1970 r. Jeden z opisanych tam barometrów, zwany naczyniowym, składa się z szerokiego płaskiego naczynia otwartego od góry i napełnionego rtęcią. Do naczynia wstawiona jest cienka pionowa rurka zamknięta od góry i również zawierająca rtęć. Nad rtęcią została wytworzona próżnia, a wysokość słupka rtęci w rurce jest taka, że ciśnienie hydrostatyczne wywierane przez rtęć jest równoważone przez ciśnienie atmosferyczne wywierane na powierzchnię rtęci w naczyniu. W ten sposób wysokość słupka rtęci w rurce jest miarą ciśnienia atmosferycznego odczytywanego na skali umieszczonej obok rurki. Inny z opisanych w tej książce barometrów, zwany aneroidem, składa się z zamkniętej metalowej puszki o falistej pokrywie górnej. Wewnątrz puszki jest wytworzona próżnia oraz znajduje się spiralna sprężyna umieszczona między dnem a pokrywą i zapobiegająca zgnieceniu puszki przez ciśnienie atmosferyczne. Ugięcia pokrywy puszki powodowane zmianami ciśnienia atmosferycznego przenoszone są przez połączony z pokrywą układ dźwigni i kółek zębatych na wskazówkę. Położenie wskazówki odpowiadające ciśnieniu atmosferycznemu odczytywane jest na umieszczonej pod nią skali.

Znane barometry opisane są także w książce Szczepana Szczeniowskiego pt. „Fizyka doświadczalna, część I, mechanika i akustyka, wydanej przez Państwowe Wydawnictwo Naukowe w Warszawie w 1973 r. Pierwszy z opisanych tam barometrów, nazywany lewarowym, stanowi zamkniętą u góry rurkę szklaną, której dolna część z otwartym końcem wygięta jest w postaci litery U. Rurka wypełniona została rtęcią, a nad powierzchnią rtęci w górnej zamkniętej części rurki jest próżnia. Ciśnienie atmosferyczne działające na powierzchnię rtęci w dolnej części rurki powoduje występowanie różnicy poziomów rtęci w zamkniętej i otwartej części rurki, która jest miarą tego ciśnienia i odczytuje się ją na skali umieszczonej obok rurki. W tej samej książce opisany jest również aneroid, taki sam jak w książce Mieczysława Jeżewskiego i zmodyfikowana wersja barometru naczyniowego zwana barometrem Fortina. Modyfikacja polega na tym, że dno szerokiego naczynia z rtęcią wykonane jest ze skóry i może być przemieszczane w górę lub w dół za pomocą wkrętu. Pozwala to na skompensowanie zmian poziomu rtęci w szerokim naczyniu.

Również w książce F. Kohlrauscha pt. „Praktische Physik, Band I, wydanej przez wydawnictwo Verlagsgesellschaft w Stuttgartcie w 1955 r. ujawnione są barometry naczyniowy, lewarowy i aneroid o takiej samej budowie, jak wcześniej opisana oraz barometr naczyniowo-lewarowy różniący się tylko tym od barometru lewarowego, że dolna otwarta część rurki ma znaczne zwiększoną średnicę i stanowi cylindryczne naczynie.

Z kolei w książce Paula Helwita pt. „Conceptual Physics, wydanej przez wydawnictwo Addison-Wesley Longman Inc. w Stanach Zjednoczonych ujawniony jest barometr naczyniowy o takiej samej budowie, jak wcześniej opisana oraz aneroid różniący się tym od opisanego wcześniej, że puszka ma kształt dysku i nie posiada wewnątrz sprężyny.

Znane z opisanych w stanie techniki barometry naczyniowe, lewarowe i naczyniowo-lewarowe mają duże rozmiary, są wrażliwe na wstrząsy oraz zawierają toksyczną rtęć. Z kolei znane z opisanych w stanie techniki aneroidy mają złożoną budowę i są mało dokładne ze względu na histerezę sprężystą materiału puszki oraz niedokładności wnoszone przez układ dźwigni i kółek zębatych.

Istota rozwiązania polega na tym, że barometr ma cylindryczny mieszek opróżniony z powietrza, zamknięty korkiem i przymocowany do podstawy, wykonany korzystnie ze sprężystego tworzywa sztucznego z umieszczoną wewnątrz sprężyną śrubową ściskaną. Obok mieszka znajduje się przymocowany do podstawy wspornik z nieruchomą skalą, natomiast do górnej powierzchni mieszka przymocowana jest skala ruchoma, stanowiąca noniusz dla skali nieruchomej. Jest ona zaopatrzona w krótkoogniskową soczewkę skupiającą, połączoną ze skalą ruchomą prętami dystansowymi.

Działanie barometru polega na tym, że zmieniające się ciśnienie atmosferyczne powoduje ściskanie i zmiany długości mieszka a wraz z nimi zmianę położenia ruchomej skali, której początek pozwala odczytać na skali nieruchomej przybliżoną wartość ciśnienia atmosferycznego z niedomiarem, np. 750 mmHg, natomiast dokładną wartość powyżej 750 mmHg odczytuje się na noniuszu obserwując przez soczewkę stanowiącą lupę, która kreska noniusza pokrywa się z kreską skali nieruchomej

PL 206 583 B1 i dodaje tę wartość do poprzedniego wyniku, np. jeżeli noniusz ma 10 działek i jego siódma kreska pokrywa się z kreską na skali nieruchomej to dokładna wartość ciśnienia atmosferycznego wynosi 757 mmHg.

Zaletami barometru według wynalazku są wyeliminowanie toksycznej rtęci i histerezy sprężystej metalowej puszki oraz niedokładności wnoszonych przez układ dźwigni i kółek zębatych. Ponadto dodatkową zaletą barometru jest prosta konstrukcja.

Przedmiot wynalazku pokazany jest w przykładzie wykonania na rysunkach, z których fig. 1 przedstawia barometr w widoku z przodu, a fig. 2 przedstawia przekrój osiowy barometru płaszczyzną A-A.

Barometr ma cylindryczny mieszek (1) opróżniony z powietrza, zamknięty korkiem (2) i przymocowany do podstawy (3), wykonany korzystnie ze sprężystego tworzywa sztucznego, z umieszczoną wewnątrz sprężyną śrubową ściskaną (4) a obok mieszka znajduje się również przymocowany do podstawy wspornik (5) z nieruchomą skalą (6), natomiast do górnej powierzchni mieszka przymocowana jest skala ruchoma (7) stanowiąca noniusz dla skali nieruchomej (6) i zaopatrzona krótkoogniskową soczewkę skupiającą (8) połączoną ze skalą ruchomą prętami dystansowymi (9).

Działanie barometru według wynalazku polega na tym, że zmieniające się ciśnienie atmosferyczne powoduje ściskanie i zmiany długości mieszka (1), a wraz z nimi zmianę położenia ruchomej skali (7), której początek pozwala odczytać na skali nieruchomej (6) przybliżoną wartość ciśnienia atmosferycznego z niedomiarem, np. 750 mmHg, natomiast dokładną wartość powyżej 750 mmHg odczytuje się na noniuszu obserwując przez soczewkę (8) stanowiącą lupę, która kreska noniusza pokrywa się z kreską skali nieruchomej i dodaje tę wartość do poprzedniego wyniku, np. jeżeli noniusz ma 10 działek i jego siódma kreska pokrywa się z kreską na skali nieruchomej (6) to dokładna wartość ciśnienia atmosferycznego wynosi 757 mmHg.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Barometr, przyrząd do pomiaru ciśnienia atmosferycznego, znamienny tym, że ma cylindryczny mieszek (1) opróżniony z powietrza, zamknięty korkiem (2) i przymocowany do podstawy (3) wykonany korzystnie ze sprężystego tworzywa sztucznego, z umieszczoną wewnątrz sprężyną śrubową ściskaną (4), natomiast obok mieszka znajduje się przymocowany do podstawy wspornik (5) z nieruchomą skalą (6), zaś do górnej powierzchni mieszka przymocowana jest skala ruchoma (7) stanowiąca noniusz dla skali nieruchomej (6), która zaopatrzona jest również w krótkoogniskową soczewkę skupiającą (8), połączoną ze skalą ruchomą prętami dystansowymi (9).