Сделать барометр своими руками под силу каждому. Самодельные модели из еловых веток, лампочки или электронные устройства могут с достаточной точностью фиксировать изменения атмосферного давления. А для их сборки не нужны специальные инструменты и особые знания.
Меры предосторожности
Главное при изготовлении такого прибора – соблюдать технику безопасности. Работать нужно в хорошо проветриваемом помещении с постоянной температурой. Желательно использовать защитные очки и перчатки.
И главное – не бойтесь фантазировать. Тогда барометр, который вы сделаете своими руками, будет не только функциональным, но и стильным.
Конечно, точность самодельного прибора будет ниже, чем у промышленных образцов. Но ее будет достаточно для предсказывания погоды на ближайшее время.
Да и не всегда перемена давления провоцирует смену погоды, это тоже нужно учитывать.
Способы изготовления
Приборы для определения изменения давления можно собрать из самых простых материалов, которые можно найти в любом доме. Они могут пригодиться в домашних или полевых условиях, на даче или для рыбалки. Например, если давление медленно возрастает, клев будет хорошим, а если оно уже высокое или быстро растет – рыбалка не увенчается успехом.
Простейшие модели барометров можно собрать из нескольких подручных предметов.
Из лампочки накаливания
Для изготовления барометра в лампе необходимо просверлить отверстие диаметром 2-3 мм, обязательно в колбе возле стыка с ней металлического цоколя. Для того чтобы это сделать, нужно нанести каплю машинного масла на место будущего отверстия и затем развести его абразивным порошком до вязкого состояния.
Его можно взять от наждачной бумаги. Затем, прилагая минимальные усилия, сверлить стекло медной проволокой нужного диаметра.
Для сверления желательно обмотать цоколь мягким материалом, например, несколькими слоями ткани или бумаги, и аккуратно закрепить в тисках. Желательно добиться полной неподвижности, иначе при сверлении может возникнуть вибрация (особенно если патрон на дрели не очень точно центрирует сверло), и тонкое стекло может треснуть.
Или можно сверлить обычным сверлом, полностью погрузив лампу в воду. Тогда нужно крепко держать лампу руками, а работу проводить не одному. В обоих случаях применяется электродрель.
После этого через отверстие вытряхните, насколько получится, нить накаливания, а затем вымойте и высушите лампу. Заполните емкость дистиллированной водой до половины колбы. Можно использовать насыщенную ионами серебра «святую» воду.
Жидкость обязательно должна быть очищенной, иначе она зацветет. Для большей наглядности вы можете добавить в нее немного марганцовки или чернил с авторучки.
Правила пользования таким барометром:
- мелкими каплями покрыты стенки колбы – завтра будет облачно, но без осадков;
- хорошо видны средние капли, между которыми есть сухие вертикальные промежутки – ожидается переменная облачность;
- если капли крупные – будет небольшой дождь;
- капли текут сверху вниз, сливаясь друг с другом – будет гроза;
- капли есть только у поверхности воды, а возле цоколя сухо – осадки будут, но на расстоянии от вас;
- когда стенки полностью сухие, а за окном дождь – завтра будет хорошая погода;
- влажность только на северной стороне колбы – дождь будет после обеда;
- стенки сухие, а дождя нет – погода будет отличной.
Если нужен более удобный прибор со стрелкой – тогда вам подойдут другие конструкции.
Из еловой ветки
Определить изменение давления можно, глядя на ветви ели и других хвойных деревьев. Перед дождем они опускаются, а перед солнечной погодой поднимаются. Такие свойства сохраняются даже у сухой ветки.
Для изготовления барометра понадобится основа в виде буквы «Г». Ее можно сделать из досок или фанеры, размер определяется величиной ветки. На основание желательно прикрепить резиновые ножки.
На стенку нужно приклеить шкалу, нарисованную на картоне или плотной бумаге.
Затем прибор нужно проградуировать. Для этого на шкале при ясной солнечной погоде нанесите метку. Другую метку нужно сделать во время сильного дождя. Ну и разделите расстояние между ними на несколько равных частей и поставьте черточки. Прибор готов.
Из шишки
Не хочется отламывать ветку от дерева? Не беда, для оригинального барометра отлично подойдет крупная еловая или сосновая шишка. Принцип действия основан на том, что она может открываться в ясную погоду и закрываться перед дождем.
Основа ничем не отличается от предыдущей конструкции. Вместо ветки на нижнюю грань крепится шишка, к одной из чешуек которой нужно приклеить картонную или бумажную стрелку. Конструкция основания и способ градуировки аналогичны варианту из ветки.
Из бутылки или стеклянной банки
Когда рядом нет леса, хороший барометр можно сделать из большой стеклянной бутылки или банки. Пластиковая тара не подойдет, так как она не обладает достаточной жесткостью. К выбранной емкости нужно найти деревянную или резиновую пробку, которая плотно ее закрывает.
Для начала сделайте в пробке отверстие и вставьте в нее стеклянную трубку, которая должна доходить почти до дна. Ее диаметр должен быть достаточно большим, чтобы при перепадах давления через нее не выливалась вода.
Подойдет и прозрачная пластиковая соломинка, но результат будет хуже. Крепить ее можно герметиком, пластилином, скотчем или термоклеем. Главная задача – обеспечить герметичность так, чтобы воздух не мог попасть в бутылку через стыки.
Далее следует залить подкрашенную воду на 2/3 бутылки. Затем откорректируйте давление воздуха внутри прибора, если уровень воды не дошел до середины трубки. Делать это надо, когда атмосферное давление составляет 760 мм рт. ст. Для этого нужно вдуть воздух через трубку или, для большей точности, использовать шприц с иголкой.
После этого проградуируйте прибор, сверившись с заводской моделью или по прогнозу погоды. Общее правило – при повышении давления уровень жидкости в трубке падает, и погода будет солнечной.
Иногда вода из соломинки может выливаться. В этом случае давление атмосферы низкое, а внутри прибора – высокое. Значит, нужно выпустить лишний воздух. Когда из нее выделяются пузырьки, то давление воздуха внутри необходимо повысить. А если попеременно наблюдаются оба этих явления, уменьшите количество воды либо найдите более широкую трубку.
Из жестяной масленки
Это более компактный вариант, по принципу действия аналогичный устройству из бутылки. Точность его измерения ниже.
Прибор состоит из масленки, пробки и стеклянной трубки. Для изготовления проделайте в пробке отверстие и вставьте в него трубку. После этого заполните масленку подкрашенной водой и закройте пробкой. Промажьте все стыки герметиком или термоклеем, для уплотнения можете даже использовать резину с детского надувного шарика.
Вообще, подобную конструкцию можно соорудить и из медицинских шприцев. Но подойдут для этого только стеклянные, которые сложно найти. Точность измерения у таких устройств будет еще ниже.
Можно ли сделать электронный барометр?
Можно, при этом сборка не отличается сложностью, с ней справится даже начинающий радиолюбитель. Компоненты для его изготовления можно купить на любом радиорынке. Такие устройства обладают большей точностью измерения и удобством использования, стильным дизайном и компактными размерами.
Датчиком нашего прибора служит пластина из кремния, которая работает как тензометр.
Для регистрации изменений атмосферного давления можно использовать точный вольтметр или, как в нашем случае, несколько светодиодов разного цвета.
Устройство работает от батарейки типа «Крона» с напряжением питания 9 V. Для экономии заряда прибор работает только при нажатии кнопки питания и показывает изменение атмосферного давления в большую или меньшую сторону относительно абсолютного значения. Эта величина задается вручную при известном давлении атмосферы.
На рисунке показана принципиальная схема прибора.
Для усиления сигнала тензометра в схеме используется дифференциальный усилитель, состоящий из двух операционных усилителей DA2.1 и DA2.2 в корпусе (LM 324). Для точной их работы предусмотрен переменный резистор R4. Выходное напряжение усилителя составляет около 1 V.
Для удобства список деталей и их характеристики сведены в таблицу.
Самое сложное для изготовления – печатная плата. Она выполнена на одностороннем фольгированном стеклотекстолите. Ее схема представлена ниже.
Самодельную плату можно сделать из кусочка фанеры, не до конца вбив в будущие узловые точки небольшие гвоздики. Дорожки в этом случае прокладываются с помощью изолированной проволоки. Монтаж такой «платы» весьма трудоемкий, и ее надежность будет ниже печатного варианта. Но для бытовых целей такой вариант вполне приемлем.
Существует много народных примет позволяющих определить, какая погода установиться на завтра. Приведем лишь некоторые из них:
Погода завтра улучшится –
1) если утром появятся кучевые облака, которые к вечеру исчезнут;
2) если вечером после ненастья выглянет солнце и в западной части неба не будет облаков;
3) если дым от костра или печных труб поднимается вверх столбом;
4) если кучевые облака движутся по небу в том же направлении, что и ветер у земли;
5) если ночью тихо и прохладно, а луна садится при чистом небе.
Погода завтра ухудшится –
1) если ветер к вечеру не стихнет, а усилится;
2) если утром появятся кучевые облака, которые к полудню примут форму высоких башен или гор;
3) если на небе одновременно видны облака всех типов: кучевые, "барашки", перистые и волнистые;
4) если дым от костра или из печных труб стелется по земле.
Если же вы были дома и не наблюдали, что происходило за окном вчера вечером, для предсказания погоды вам может пригодиться - барометр.
Можно пользоваться подсказками природы, а можно и попытаться изготовить барометр своими руками. Далее мы приведем несколько способов изготовления простых барометров, найденных при изучении журналов «Левша» и приложения «Для умелых рук» к журналу «Юный техник».
Барометр из лампочки.
Необходимо взять электрическую лампочку, и там, где начинается цоколь с резьбовой частью, аккуратно просверлить небольшое отверстие диаметром 2-3 мм. Это следует делать очень осторожно, иначе баллон может треснуть или разбиться.
Самый простой способ сверления стекла: на точку, где вы наметили отверстие, нанесите каплю машинного или подсолнечного масла; возьмите абразивный порошок от среднезернистой наждачной бумаги и подсыпьте его к масляной капле, чтобы получилась вязкая паста, чуть жиже зубной; зажмите в патроне дрели медную проволоку (диаметр ее должен соответствовать размеру отверстия, которое вы хотите просверлить); цоколь лампы аккуратно зажмите в тисках, а стеклянную колбу оберните полотенцем или тряпкой.
Осторожно просверлите отверстие, прикладывая минимальное усилие. Залейте в него водопроводную воду, заполнив стеклянную колбу до половины, затем добавьте в нее две-три капли чернил или кусочек грифеля химического карандаша и перемешайте – барометр готов.
Когда внутренняя стенка колбы просохнет, можно подвесить барометр между оконными рамами, а лучше всего с северной стороны, где на него не будут попадать прямые солнечные лучи. Если окна выходят на юг, установите в верхней части окна и через несколько часов можно снимать показания. Барометр может предсказывать погоду за сутки достаточно полно. Сплошная или переменная облачность ожидает нас, установится ли жара, или пойдет дождь мелкий затяжной кратковременный, может, грозовой...
Необходимо знать некоторые особенности, чтобы расшифровать показания такого барометра:
1) внутренние стенки лампочки покрылись мелкими каплями сконденсировавшейся воды – завтра будет сплошная облачность, но без осадков.
2) стенки лампочки покрылись каплями средней величины, а между ними образовались вертикальные сухие полосы – переменная облачность.
3) если стенки частично покрыты крупными каплями росы – ждите кратковременных осадков.
4) сверху донизу и капли, укрупняясь, стекают вниз - будет гроза.
5) крупные капли только у поверхности воды, а горловина лампочки сухая – дождь пройдет стороной, в 30-60 км от ваших мест.
6) за окном дождь, а стенки лампочки стали совершенно сухими, без тумана и капелек – завтра установится отличная погода.
7) если появились капли росы лишь на северной стороне баллона, ждите завтра дождя во второй половине дня.
Пользоваться таким барометром можно лишь в том случае, если температура воздуха выше нуля, то есть весной, летом и ранней осенью.
Барометр из сосновой шишки.
Дерево, кожа, другие органические материалы, даже наши волосы чутко реагируют на любые изменения погодных условий – во влажном воздухе волосы становятся длиннее, кожа - мягче, а дерево меняет объем... Например, под дождем чешуйки сосновой шишки плотнее прижимаются друг к другу, а в сухую погоду, наоборот, раскрываются, отчего шишка становится ершистой.
Такое свойство и можно использовать и сделать простейший барометр, предсказывающий погоду на несколько часов вперёд. Для изготовления барометра вам понадобятся две ровные деревянные дощечки для основания и боковины. Соедините их на клею, укрепив мелкими гвоздями, как показано на рисунке, из плотной бумаги вырежьте шкалу, нарисуйте на ней деления и два знака: солнце и зонтик, у самой боковины прикрепите к основанию крупную сухую сосновую шишку. К одной из нижних ее чешуек приклейте еще сухую былинку с бумажной стрелкой на конце.
Установите барометр на балконе или за окном - и, пожалуйста, с высокой точностью он подскажет, брать пи в этот день с собой зонтик.
Барометр из фотопластинки.
Ещё одна удивительная конструкция барометра для тех, кто увлекается фотографией.
Найдите черно-белый негатив ландшафта, на котором были бы изображены и вода, и растительность, возьмите стеклянную фотопластинку и экспонируйте на нее негатив. Затем проявите и сразу после промывки опустите на 15 минут в 10-процентный раствор азотнокислого кобальта, минуя стадию промывки, подсушите пластинку и аккуратно закрасьте со стороны эмульсии изображенные на ней деревья, кустарники и траву тонким слоем пористой, легко пропускающей влагу желтой краски, например, акварели или гуаши. После того, как краска подсохнет, окантуйте пластинку рамочкой – барометр погоды готов, а чтобы не повредить хрупкие слои эмульсии и краски, поместите его между стеклами оконной рамы.
Небо и вода на фотопластинке заголубеют, а растительность станет зеленой при приближении сухой погоды, но стоит погоде ухудшиться, как поблекнет и изображение на пластинке: небо и вода посереют, а листья и трава пожелтеют. Принцип действия такого барометра основан на том, что кристаллы азотнокислого кобальта, осевшие на фотоэмульсионном слое, меняют свой цвет в зависимости от влажности воздуха: при большом содержании влаги они становятся бесцветными, а в сухую погоду – голубыми, в тех местах, которые покрыты краской, два цвета - желтый и голубой – смешиваются, образуя зеленый.
Предсказывает погоду такой незамысловатый барометр довольно точно.
Барометр из ветки пихты или сосны.
Для изготовления такого барометра необходимо срезать ветку с молодой пихты или сосны. После отделить от неё отрезок длиной 10 см с растущей сбоку тоненькой длинной иголкой. Затем возьмите ровную дощечку или фанерку размером 150x100 мм и прибейте к ней заготовленный кусочек пихты так, чтобы игла могла свободно двигаться (см. рис.) – барометр готов. Только его надо отградуировать: поднесите прибор к горячей печке или плите - от тепла игла выпрямится и поднимется вверх, там, где она остановится, сделайте риску; поднесите прибор к струйке пара, вырывающейся из носика чайника – от воздействия влаги иголка опустится вниз, здесь отметьте вторую риску. Риски соедините дугой и разделите на несколько равных частей, остается сделать соответствующие надписи, как на рисунке.
Барометр закрепите на подставке с вертикальной линейкой, отградуировать его можно, снимая показания с настоящего барометра.
Можно также применить любую маленькую стеклянную бутылочку вместо металлической ёмкости, после заполнения подкрашенной водой и установки пробки с трубкой, долейте в трубку немного воды. Так как корпус барометра жесткий, при повышении давления уровень воды будет понижаться, при понижении – повышаться.
Самодельные барометры
На чего только люди не горазды, особенно в предсказании погоды. Вот, дорогие друзья, давайте в этой рубрике поговорим о всевозможных штучках, которые, надеюсь, помогут вам предсказать погоду. А если учесть, что официальные сводки "Гидрометцентра", напоминают из себя старинные гадания на кофейной гущи, то эти самодельные штучки, для кого-то окажутся весьма и весьма полезными.
Барометр из перегоревшей лампочки
Возьмите перегоревшую электрическую лампочку, и там, где начинается цоколь с резьбовой частью, аккуратно просверлите небольшое отверстие диаметром 2-3 мм. Делать это следует очень осторожно, иначе баллон может треснуть или разбиться.
Вот самый простой способ сверления стекла . На точку, где вы наметили отверстие, нанесите каплю машинного или подсолнечного масла. Возьмите абразивный порошок от среднезернистой наждачной бумаги и подсыпьте его к масляной капле, чтобы получилась вязкая паста, чуть жиже зубной. Затем зажмите в патроне дрели медную проволоку. Диаметр ее должен соответствовать размеру отверстия, которое вы хотите просверлить. Цоколь лампы аккуратно зажмите в тисках. А стеклянную колбу оберните полотенцем или тряпной.
Сверлить нужно очень осторожно, прикладывая минимальное усилие.
Когда отверстие будет просверлено, залейте в него водопроводную воду, заполнив стеклянную колбу до половины. Затем добавьте в нее две-три капли чернил или кусочек грифеля химического карандаша и перемешайте. Барометр готов.
Остается подождать, пока внутренняя стенка колбы просохнет, и подвесить барометр между оконными рамами. Лучше всего с северной стороны, где на него не будут попадать прямые солнечные лучи. Если же окна выходят на юг, установите в верхней части окна. Через несколько часов можно снимать показания. Наш барометр может предсказывать погоду за сутки достаточно полно. Сплошная или переменная облачность ожидает нас, установится ли ведро или пойдет дождь - мелкий затяжной, кратковременный, может, грозовой...
Правда, надо знать некоторые особенности, чтобы расшифровать показания.
Предположим, внутренние стенки лампочки покрылись мелкими каплями сконденсировавшейся воды - завтра будет сплошная облачность, но без осадков.
Переменная облачность - стенки лампочки покрылись каплями средней величины, а между ними образовались вертикальные сухие полосы.
Если стенки частично покрыты крупными каплями росы - ждите кратковременных осадков. А сверху донизу и капли, укрупняясь, стекают вниз - будет гроза.
Крупные капли только у поверхности воды, а горловина лампочки сухая - дождь пройдет стороной, в 30-60 км от ваших мест.
За окном дождь, а стенки лампочки стали совершенно сухими, без тумана и капелек - завтра установится отличная погода.
А если появились капли росы лишь на северной стороне баллона, ждите завтра дождя во второй половине дня.
Разумеется, пользоваться таким барометром можно лишь в том случае, если температура воздуха выше нуля, то есть весной, летом и ранней осенью.
Еловые барометры-самоделки
Охотники Сибири давно заметили, что ветви хвойных деревьев опускаются перед дождем или снегом и поднимаются перед ясной погодой. Эта способность сохраняется и у сухих еловых ветвей, что позволяет делать из них простейшие, долго работающие барометры.
Изменения погоды это нехитрое приспособление предсказывает за 8-12 часов. Чтобы изготовить барометр из еловой ветки, надо взять 25-30-сантиметровый отрезок ствола сухого деревца вместе с веткой 30-35 см, очистить ее от коры и прикрепить выпиленную часть ствола к дощечке (ее можно повесить на стену). Ветка должна находиться в таком состоянии, чтобы при опускании вниз ее свободного конца (перед ненастьем) и поднятии вверх (к ясной погоде) перемещалась параллельно стене-экрану, не задевая ее.
Для удобства возле кольца ветки-"стрелки" на дощечку прикрепляют фанерную или металлическую шкалу с делением через 1 см. Спустя некоторое время, когда ветка начнет показывать свои возможности, на шкале можно будет нанести показатели "ясно", "переменно", "дождь", как и на обычном барометре. Такой простой прибор незаменим садоводам и огородникам.
Барометр из пихты
Можно воспользоваться и другим подобным способом определения погоды.
Срежьте веточку длиной 10-12 см молодой пихты с иголками. Все иголки с нее удалите, кроме одной. И она станет вашим барометром.
Для этого прикрепите веточку двумя маленькими гвоздиками к дощечке из фанеры, дерева или оргстекла. Единственное требование, чтобы пихтовая игла могла свободно отклоняться вверх-вниз.
Поднесите иглу к горячей печке, духовке или поместите недалеко от газовой горелки... Влага с поверхности веточки очень скоро испарится, а игла поднимется вверх. Сделайте на дощечке отметку - 1, а потом напишите "Солнечно".
Барометр вывесьте в тени, чтобы прямые лучи на него не попадали. Все готово. Теперь, выходя из дому, вы можете прогнозировать и солнечный день, и дождь в зависимости от положения единственной иглы молодой пихты...
Барометр из еловой шишки
Чтобы сделать простейший прибор, предсказывающий погоду на несколько часов вперед, вам понадобятся две ровные деревянные дощечки. Для основания вырежьте квадрат со стороной 70 мм, а для боковинки прямоугольник 70x150 мм. Запилите торцы крупным напильником, а затем всю поверхность зачистите наждачной шкуркой. Соедините их на клею, укрепив мелкими гвоздями, как показано на рисунке. Из плотной бумаги вырежьте шкалу, нарисуйте на ней деления и два знака: солнце и зонтик. У самой боковины прикрепите к основанию крупную сухую сосновую шишку. К одной из нижних ее чешуек приклейте сухую соломинку с бумажной стрелкой на конце. Вот и все.
Как действует прибор - объяснять не нужно. Установите его на балконе или за окном - и, пожалуйста, он с высокой точностью подскажет, брать ли в этот день с собой зонтик.
Походный барометр
Срежьте ветку с молодой пихты или сосны. Отделите от нее отрезок длиной 10 см с растущей сбоку тоненькой длинной иголкой. Теперь возьмите ровную дощечку или фанерку размером 150х100 мм и прибейте к ней заготовленный кусочек пихты так, чтобы игла могла свободно двигаться (см. рис.). Барометр готов. Его надо только отградуировать. Поднесите прибор к горячей печке или плите - от тепла игла выпрямится и поднимется вверх. Там, где она остановится, сделайте риску. Затем поднесите прибор к струйке пара, вырывающейся из носика чайника. От воздействия влаги иголка опустится вниз. Здесь отметьте вторую риску. Соедините риски дугой и разделите на несколько равных частей. Остается сделать соответствующие надписи, как на рисунке. В походе барометр устанавливают в месте, защищенном от прямых солнечных лучей, и он будет предсказывать вам погоду.
Барометр из бутылки
Барометр (см. рисунок) состоит из бутылки с прозрачным стеклом, стеклянной трубки и пробки.
Бутылка на одну треть заполняется водой, лучше брать дистиллированную воду, поскольку обычная через год зацветает. Воду можно слегка подкрасить. В пробке делается отверстие, в которое вставляется стеклянная трубка. Место соединения замазывается пластилином. Теперь остается заткнуть бутылку пробкой. Барометр готов. Когда атмосферное давление начнет изменяться, то изменится уровень воды в трубке. Если из трубки начнут выходить пузырьки воздуха, значит, давление очень высокое, а это к ясной устойчивой погоде, в такое время бывает хороший клев. Если вода начнет выливаться через верх трубки, давление низкое, можно ждать бури, а на рыбалку идти не стоит.
Барометр из бутылки
Барометр из шприца
Барометр - это прибор, который показывает изменения атмосферного давления, значит и изменения погоды. Такой прибор вы сможете легко сделать сами по предложенному рисунку.
Изготовленный барометр нужно отрегулировать: когда по радио и телевидению сообщат, что давление составляет 760 мм ртутного столба, поршеньком нижнего шприца установите уровень воды в трубке на высоту средней отметки. Высокое давление, обычно "предсказывающее" хорошую погоду, вталкивает воду из открытого шприца в тонкую трубку, а низкое - наоборот: вызывает снижение ее уровня в трубке.
Чтобы вода не испарялась, впустите в шприц каплю растительного масла, а чтобы ее лучше было видно, - подкрасьте.
Барометр из двух шприцов и капельницы
Для изготовления барометра нам потребуется: два шприца по 10 куб.см (1 и 2), трубка от капельницы диаметром 3 мм (3), термометр настенный (4), дощечка 16x25 см (5), лист миллиметровки (6), зажимы или скотч (7), кнопки (8), гвоздики (9). Материалы совершенно не дефицитные и недорогие. Схема соединения деталей представлена на рисунке.
Собранный барометр повесьте в комнате вертикально на стене на уровне глаз так, чтобы на него не падали лучи солнца, подальше от форточки и кухни.
Заливайте в систему только кипяченую воду! Это следует делать при температуре в комнате +18 град, и атмосферном давлении около 750 мм рт.ст. (его величину можно узнать из сообщений прогноза погоды по радио или в газетах), т.к. это среднее значение диапазона атмосферного давления (720-780 мм рт.ст). В начале заливки поршень верхнего шприца 1 установите на отметке 7, а в корпус нижнего шприца без поршня 2 налейте воды до отметки 10. После этого поднятием поршня установите уровень воды в трубке 3 на отметке 750.
Принцип работы барометра - сжатие и расширение замкнутого объема воздуха в зависимости от атмосферного давления. 96-98% его обьема находится в верхнем шприце, а 2-4% - в трубке, где его перекрывает водяной затвор (ВЗ). При повы-шении давления воздух сжимается, уровень ВЗ поднимается. При понижении - наоборот, понижается. U-образный прогиб трубки обеспечивает герметичность ВЗ. Поэтому ни расстояние от верхнего шприца до шкалы, ни длина хлорвиниловой трубки на точность показаний барометра не влияют.
«Шаг» шкалы барометра в 1 мм равен 1 мм рт.ст. На размерность шкалы влияет количество замкнутого объема воздуха. Поэтому поршень верхнего шприца перед эксплуатацией поднимите на отметку 7, что соответствует 7 куб.см при давлении 750 мм рт.ст. Сжатие воздуха на 1 мм, соответственно, поднимает уровень ВЗ на 1 мм. Корпус второго шприца расположите на уровне шкалы.
Для удобства съема показаний воду следует слегка подкрасить. Зависимость изменения величины давления от погоды, конечно, можно вычитать и в литературе. Но самое верное - пойти опытным путем. Первое время фиксируйте показания барометра в специальном журнале, а напротив записывайте, какой погоде они соответствуют. При этом желательно снимать показания при температуре воздуха в комнате 18 град, (используя обогревательные приборы или охлаждая помещение проветриванием).
Накопив эмпирический материал для всех проявлений погоды, вам потом будет достаточно одних показаний барометра, чтобы точно ориентироваться в ее грядущих изменениях. А значит, своевременно принимать меры по защите садовых растений и огородных культур, растущих в открытом грунте, от ливней, града, заморозков и засухи.
Барометр из масленки
Простой барометр можно сделать из маленькой жестяной масленки с параллельными боковыми сторонами.
Подберите пробку, которая бы плотно закрывала единственное отверстие будущего барометра. До того как вы поставите пробку на место, в ней необходимо проделать отверстие такого диаметра, чтобы пропустить сквозь него прозрачную трубку-соломинку для коктейлей. Впрочем, лучше применить стеклянную трубочку с внутренним диаметром отверстия 1,5 - 2,0 мм.
Ёмкость на 2/3 заполняется подкрашенной водой, в отверстие вставляется трубка с пробкой, в трубке при этом
Такой барометр закрепите на подставке с вертикальной линейкой. От градуировать его можно, снимая показания с настоящего барометра.
Вместо металлической емкости можно применить любую маленькую стеклянную бутылочку. После заполнения подкрашенной водой и установки пробки с трубкой, долейте в трубку немного воды. Так как корпус барометра жесткий, при повышении давления уровень воды будет понижаться, при понижении - повышаться.
Барометр из стеклянной банки
Для изготовления барометра нам понадобится: банка с широким горлом, воздушный шарик, ножницы, круглая резинка, соломинка для питья, картон, ручка, линейка, клейкая лента или скотч.
1. Разрежь воздушный шарик и туго натяни на банку. Закрепи его резинкой.
2. Заостри конец соломинки. Второй конец приклей к натянутому шарику клейкой лентой.
3. Нарисуй на картонной карточке шкалу и поставь картонку у конца стрелки. Когда атмосферное давление растет, воздух в банке сжимается. Когда оно падает, воздух расширяется. Соответственно стрелка будет двигаться вдоль шкалы.
Если давление поднимается, погода будет хорошей. Если падает - плохой.
Когда вы накрыли банку шариком, вы поймали в ней воздух при определенном давлении. Таким образом, шарик теперь будет изменяться в зависимости от атмосферного давления, то есть от давления воздуха вокруг вас. Повышение атмосферного давления будет вдавливать шарик в банку, заставляя трубочку подниматься вверх. Либо наоборот, когда воздух внутри банки будет давить на шарик сильнее, чем воздух вне банки, шарик будет раздуваться, а трубочка будет указывать вниз. Трубочка как раз и используется для того, чтобы вам легче было видеть изменения в форме шарика.
Заметьте, что трубочка будет двигаться вверх или вниз незадолго до смены погоды, потому что изменения в погоде обычно связаны с изменением в атмосферном давлении.
Барометр из фотопластинки
Ещё одна удивительная конструкция барометра для тех, кто увлекается фотографией.
Найдите черно-белый негатив ландшафта, на котором были бы изображены и вода, и растительность, возьмите стеклянную фотопластинку и экспонируйте на нее негатив. Затем проявите и сразу после промывки опустите на 15 минут в 10-процентный раствор азотнокислого кобальта, минуя стадию промывки, подсушите пластинку и аккуратно закрасьте со стороны эмульсии изображенные на ней деревья, кустарники и траву тонким слоем пористой, легко пропускающей влагу желтой краски, например, акварели или гуаши. После того, как краска подсохнет, окантуйте пластинку рамочкой – барометр погоды готов, а чтобы не повредить хрупкие слои эмульсии и краски, поместите его между стеклами оконной рамы.
Небо и вода на фотопластинке заголубеют, а растительность станет зеленой при приближении сухой погоды, но стоит погоде ухудшиться, как поблекнет и изображение на пластинке: небо и вода посереют, а листья и трава пожелтеют. Принцип действия такого барометра основан на том, что кристаллы азотнокислого кобальта, осевшие на фотоэмульсионном слое, меняют свой цвет в зависимости от влажности воздуха: при большом содержании влаги они становятся бесцветными, а в сухую погоду – голубыми, в тех местах, которые покрыты краской, два цвета - желтый и голубой – смешиваются, образуя зеленый.
Предсказывает погоду такой незамысловатый барометр довольно точно.
Барометр из бессмертников
Для предсказания погоды можно использовать и букет цветов. Если хорошо высушенные цветки бессмертников на стеблях обработать раствором из 200 г воды, 4 г глицерина и 30 г хлористого кобальта, букет сухоцветов перед ненастьем будет приобретать желтую окраску, а с наступлением ясной солнечной погоды цветки становятся ярко-зелеными.
Барометр – гигрометр
У семян некоторых растений имеются ости, которые быстро и чутко реагируют на изменение влажности воздуха: при высокой влажности они распрямляются (раскручиваются), а в сухом воздухе закручиваются спиралью. Поэтому из них можно изготовить простейший, но чувствительный гигрометр. Для этого наиболее пригоден плодик с остью такого повсеместно распространенного на пашне однолетнего невысокого сорного растения, как аистник цикутный (см. рис.).
Аистник цикутный
Плоды аистника цикутного
Если в центре кружочка из картона диаметром 5-6 см проколоть иглой отверстие и закрепить в нем каплей клея нижний конец плодика (семя), то в сухую погоду его серпообразное острие будет отклоняться по окружности против хода часовой стрелки (влево), а при повышении влажности - обратно (вправо).
Барометр-гигрометр из плода аистника цикутного
Барометр – анероид
Как и настоящий барометр, наша самоделка способна реагировать на изменение атмосферного давления и может служить не только наглядным пособием, но и измерительным прибором.
Чувствительная часть устройства - датчик давления представляет собой герметически закрытую банку. Когда внешнее давление больше, чем давление воздуха внутри банки, крышка и дно как бы втягиваются внутрь. Если же внешнее давление меньше внутреннего, крышка и дно выгибаются наружу. Остается соединить крышку или дно банки с указателем - и барометр готов.
Банка - из-под растворимого кофе. Вместо крышки припаяйте к ней кружок из тонкой жести или латуни - это мембрана датчика. После пайки проверьте герметичность банки, опустив ее в воду. Если пузырьков нет, все в порядке, можете приклеить банку дном к деревянной подставке. Рядом с банкой расположите стойку и укрепите на ней планку-стрелку так, чтобы она легко поворачивалась вокруг оси, но конец стрелки под действием тяжести перевешивался вниз. Немного отступая от оси, прикрепите к планке тягу в виде проволочного крючка и соедините конец крючка с другой такой же тягой, припаянной к центру кружка-мембраны. Общая длина тяг должна быть такой, чтобы при нормальном атмосферном давлении конец стрелки находился примерно против среднего деления шкалы.
Когда атмосферное давление начнет понижаться, конец стрелки станет опускаться вниз. При повышении давления конец стрелки поползет вверх. Сравнивая показания самодельного барометра с настоящим, нетрудно отградуировать шкалу в единицах давления.
Барометр из банки из-под сгущенки
Основные действия по изготовлению барометра показано на рисунке.
Побберите стеклянную или прозрачную пластиковую трубку, прикрепите ее к вертикальной доске хомутиками. Затем приступим к изготовлению жестяной коробочки с диафрагмой.
Отрежьте нижнюю часть банки из под сгущенного молока так, чтобы высота ее стенок была равна 40 мм. Верхний край байки осторожно отогните наружу, заложите кольцо из медной проволоки и закатайте до стыка со стенкой. Стык пропаяйте. Закатка нужна для того, чтобы край жести не прорезал резиновую диафрагму. Неровности после пайки снимите ножом и шкуркой.
В бок сосуда впаяйте жестяной патрубок. Его наружный диаметр должен быть таким же, как у стеклянной трубки манометра. Отверстие для патрубка должно быть на 12 мм выше дна банки. Под дно сосуда припаяйте три одинаковые жестяные лапки с отверстиями и прибейте сосуд к панели над более коротким коленом манометра. Соедините это колено с патрубком сосуда резиновой трубкой. Осталось сделать диафрагму. Материал для нее - тонкая резина. Можно использовать детский воздушный шарик (лучше такой, который еще не был надут). Хорошо растяните диафрагму на отверстии сосуда и плотно обвяжите суровой ниткой. Если теперь надавить на диафрагму пальцем, то воздух в сосуде сожмется. Это давление передастся всему воздуху в колене манометра, соединенном с сосудом. Жидкость будет перетекать в свободное колено, пока разность ее уровней не станеi равной давлению которое вы производите на диафрагму.
Гидростатический барометр
Стеклянная банка, вставленная в неё стеклянная или хлорвиниловая трубочка - вот все, что требуется для изготовления. Банку заполняют водой на одну четверть и плотно закрывают пробкой, а в нее вставляют трубку так, чтобы нижний еe конец был опущен в воду.
Чтобы в банку не проникал воздух, пробку необходимо загерметизировать пластилином или замазкой. Перед тем как пользоваться таким барометром, в трубку следует подуть. Воздух при этом попадет через воду в банку, и уровень воды в трубке поднимется. В том случае, если банка хорошо загерметизирована, давление в ней будет оставаться постоянным, а любые изменения давления атмосферы вызовут изменения уровня воды в трубке. Останется лишь отградуировать шкалу, и прибором можно пользоваться.
Гидростатический барометр: 1 - банка с водой, 2 - ящик с опилками, 3 - трубка, 4 - крепление, 5 - рейка с делениями.
Барометр из воздушного шарика
Самый простейший барометр можно сделать из воздушного шарика и соломинки. Как он устроен, видно из рисунка. Самое главное здесь - хорошо загерметизировать шарик, в противном случае кажущееся изменение величины давления будет вызвано утечкой воздуха.
Барометр из воздушного шарика: 1 - рычаг из соломинки (200-250 мм), 2 - нить, 3 - нить подвеса рячага (расстояние между нитями 3-5 мм).
Барометр "Картезианский водопад"
Эту конструкцию барометра можно сделать на основе «картезианского водолаза», игрушки, о которой мы неоднократно писали. Правда, вместо забавного человека в данной конструкции использован баллончик из-под канцелярского клея. Баллончик заполняют водой настолько, чтобы при его погружения в банку он не тонул, а чуть-чуть выступал над поверхностью воды, сохраняя вертикальное положение. Для этого резьбу на его горлышке обматывают медной проволокой необходимой длины. На днище баллончика крепят небольшую скобку из металла. За эту скобку с помощью двух скрепок баллончик подвешивают к стойке.
Работает барометр так. При изменении атмосферного давления уровень воды в баллончике повышается или понижается. При этом сам баллончик всплывает или погружается и тянет за собой стрелку. Как видите, все достаточно просто. Чтобы вода меньше испарялась, на ее поверхность лучше капнуть несколько капель машинного масла.
Барометр "Картезианский водопад": 1 - сосуд с водой, 2 - баллончик, 3 - груз, 4 - противовес, 5 - стойка, 6 - стрелка, 7 - шкала, 8 - скоба из канцелярской скрепки, 9 - изолента, 10 - держатели, 11 - опора для стрелки.
Домашний гидрометцентр
Принцип «сам себе мастер» действительно оправдывается во многих областях нашей жизни. Если к множеству вещей, которые в силу необходимости выполняются по этому принципу, вы хотите добавить самостоятельное предсказание погоды, то вам действительно понадобятся два термометра, один из которых нужно обмотать влажной тканью или ваткой, опустить в банку и постоянно следить, чтобы они были влажными. По приводимой ниже таблице, сравнивая показания двух термометров, вы сможете вполне уверенно предсказывать возможность заморозков.
В сегодняшнем эксперименте мы попробуем сделать барометр из обычной стеклянной бутылки. Руководства по его изготовлению в большом количестве присутствуют на различных сайтах (причем однотипные, то есть, скорее всего, бездумно скопированные друг у друга). Например:
Принцип работы такого барометра довольно прост: внутри бутылки сохраняется объем воздуха при фиксированном давлении. Налитая жидкость играет роль подвижного поршня между этим объемом воздуха и внешней атмосферой. Если внешнее (атмосферное) давление будет изменяться, то и уровень жидкости в трубке тоже будет двигаться. Так, при повышении давления уровень столбика будет опускаться, при понижении давления – подниматься.
Попробуем сделать барометр. Для этого нам понадобятся: стеклянная бутылка (0.5 литра), питьевая соломинка, изолента. С помощью изоленты делаем на соломинке пробку, которая будет плотно входить в горлышко бутылки (можно взять и обычную пробку, у меня такой под рукой не оказалось). После того, как в бутылку налита жидкость и вставлена соломинка, внутренний объем воздуха необходимо герметизировать. Можно сделать это, например, залив горлышко клеем “Момент” (во время его высыхания не допускайте перепадов температуры, иначе клей будет вздуваться пузырями из-за выходящего воздуха).
После того, как все высохнет, барометр готов к работе. Здесь мы обнаруживаем неприятную особенность: он имеет высокую чувствительность, причем не только к давлению, но и к температуре. В итоге воздух либо входит внутрь бутылки, либо, наоборот, вода выливается наружу. Таким образом, использовать такой барометр по своему прямому назначению крайне затруднительно.
В доказательство проведем некоторые расчеты “на пальцах”:
Атмосферное давление изменяется примерно на 20 мм. рт. столба от нормального. Таким образом, относительное изменение давления:
delta_P / P = 20 / 760 = 0.0263
Это изменение приводит к такому же относительному изменению объема воздуха, находящегося в бутылке. Будем считать, что бутылка заполнена наполовину, т.е. V = 250 мл. Тогда
delta_V = V * 0.0263 = 6.58 мл = 6580 мм 3
В то же время, объем соломинки (диаметр 2 мм, длина 20 см = 200 мм):
V сол = 3.14*1*200 = 630 мм 3
Видно, что объема соломинки заведомо не хватает, чтобы вместить всю ту жидкость, которая будет подниматься или опускаться. Такая же проблема наблюдается и при изменении температуры. Даже если температура изменится всего на 5 градусов, относительное изменение составит:
delta_T / T = 5 / 270 = 0.019
что сравнимо по эффекту с изменением давления.
Выводы:
Необходимо держать такой барометр в помещении с постоянной температурой (можно в холодильнике, но там запотевает стекло, и смотреть уровень жидкости затруднительно).
Необходимо использовать трубку большего диаметра.
При соблюдении этих условий можно рассчитывать на работоспособность данного устройства.
Одним из факторов, к которым очень чувствительны обитатели водоёмов, является атмосферное давление. При резких скачках этого показателя иногда наблюдается полное отсутствие клёва. Поэтому иметь у себя дома барометр, который ещё можно назвать индикатором клёва, будет полезно для каждого рыболова. К сожалению, настоящие барометры стоят достаточно дорого, поэтому очень часто рыбаки используют их самодельные аналоги. Самодельный барометр для рыбалки изготавливается своими руками с минимумом материалов и времени. Самыми распространёнными являются индикаторы клёва из бутылки, лампочки и шишки. Барометр из бутылки
В качестве основы барометра служит пол-литровая стеклянная бутылка. Мягкая бутылка не подойдёт, потому что при изменении давления она может деформироваться. Кроме стеклянного сосуда, необходимыми комплектующими являются пробка и стеклянная трубка. В пробке необходимо просверлить отверстие, диаметр которого равен ширине трубки. Вместо трубки чаще всего используется кусок капельницы длиной один метр. Капельница в пробке должна быть закреплена герметично. Порядок сборки жидкостного барометра следующий: 1 Бутылка наполовину заполняется жидкостью. Обычную воду не рекомендуется использовать, потому что через небольшой промежуток времени она зацветёт. Поэтому для изготовления самодельного барометра целесообразно брать дистиллированную воду. Для того чтобы её было лучше видно в капельнице, воду необходимо подкрасить пищевым красителем; 2 Бутылка герметично закрывается приготовленной пробкой с капельницей. Воздух в бутылку должен попадать только через капельницу, иначе барометр работать не будет; 3 К бутылке приматывается метровый отрезок деревянной дранки, к которой аккуратно прикрепляется капельница. Дранка необходима для нанесения шкалы барометра. Такой вариант конструкции можно заменить наматыванием капельницы на бутылку, но тогда шкалу необходимо будет наносить на саму капельницу; 4 Для нанесения шкалы необходимо точно знать две отметки, которые замеряются в разные дни. Они должны соответствовать точному значению атмосферного давления в этой местности. Барометр из лампочки
Для изготовления этого варианта барометра используется обычная лампочка. Причём не важно, целая она или сгоревшая, потому что для конструкции важна именно колба лампочки. Для изготовления барометра необходимо просверлить отверстие в стеклянной части лампочки рядом с цоколем. Диаметр отверстия должен быть 2-3 мм. Просверлить отверстие в стеклянной колбе не очень легко, для этого требуется выполнить следующую последовательность действий: - сверлится отверстие в торце цоколя лампочки, чтобы запустить туда воздух; - место сверления на стеклянной колбе намазывается машинным или растительным маслом и посыпается абразивной пылью с мелкой наждачной бумагой; - лампочка цоколем зажимается в тисках и обматывается тканью или бумагой; - в качестве сверла используется кусочек медной проволоки диаметром 2-3 мм; - после сверления отверстия в колбе необходимо запаять или залепить отверстие в цоколе. Для завершения изготовления барометра необходимо наполовину наполнить лампочку подкрашенной жидкостью и подвесить её. Летом барометр подвешивается снаружи помещения, весной и осенью – между стёклами окна, а зимой убирается в помещение.
О погоде на ближайшие сутки сигнализирует уровень запотевания лампочки: - запотевание отсутствует – ожидается ясная погода; - запотевание из мелких и частых капель – облачная погода; - запотевание из средних капель с вертикальными сухими дорожками – облачная погода, недалеко кратковременный дождь; - запотевание крупными каплями, которые стекают в воду – ожидается крупный дождь; - отсутствие конденсата внутри, когда на улице дождь – к окончанию дождя; - крупные капли, которые расположены в центральной части колбы, только выше уровня воды – недалеко пройдёт крупный дождь. Барометр из шишки
Такой вариант барометра является самым простым в изготовлении. Чтобы изготовить такой индикатор погоды, потребуются: - еловая или сосновая шишка; - древесная смола; - жёсткий отрезок травинки длиной около 20 см. Принцип действия такого индикатора погоды основан на реакции шишек в различных погодных условиях. При ясной погоде шишки раскрываются, а при дождливой – закрываются. Для изготовления индикатора погоды удобнее использовать крупные шишки. С помощью древесной смолы травинка приклеивается к одной из чешуек шишки. По движению этого травяного индикатора можно судить о предстоящем изменении погоды. Для удобства целесообразно шишку приклеить к подставке с задней стенкой с условной шкалой, по которой можно наблюдать малейшее движение травинки. Использование таких простейших индикаторов погоды могут спасти рыболова от неожиданностей природы и отсутствия клёва рыбы. Если барометр предупреждает о надвигающейся грозе, конечно же, лучше за таким капризом погодным наблюдать дома из окна. И даже если гроза не намечается, а ожидается просто изменение погоды, то иногда будет правильным заменить рыбалку походом за грибами или ягодами, а рыбалку перенести на следующие выходные.
