Изобретение анероида Люсьеном Види в 1844 году: герметичная металлическая мембранная коробка без использования ртути
До середины XIX века основным прибором для измерения атмосферного давления оставался ртутный барометр Торричелли. Несмотря на высокую точность, ртутные барометры были громоздкими, хрупкими стеклянными трубками с ядовитой жидкой ртутью, что делало их транспортировку в морских плаваниях и горных экспедициях чрезвычайно сложной. В 1844 году французский инженер-изобретатель Люсьен Види создал и запатентовал барометр-анероид («безжидкостный») — компактный прибор, фиксирующий давление с помощью деформации тонкостенной гофрированной металлической коробки с выкачанным воздухом.
Кинематика гофрированной коробки и системы рычагов
Главным элементом анероида Види стала герметичная мембранная коробка из тонкой латуни или меди. Изменения внешнего давления сжимают или расширяют коробку, а рычажная система передает это движение на стрелку циферблата.
Пошаговый процесс измерения давления анероидом
Процесс преобразования деформации мембраны в показания барометра происходит следующим образом:
- Изменение атмосферного давления: Рост атмосферного давления давит на внешние стенки герметичной коробки.
- Прогиб гофрированной металлической мембраны: Упругая стенка коробки прогибается внутрь против сопротивления стальной пружины.
- Передача усилия через рычажную передачу: Система микроскопических шарнирных рычагов усиливает малый прогиб мембраны.
- Поворот стрелки по шкале циферблата: Цепочка вращает ось со стрелкой, указывая точное давление в миллиметрах ртутного столба.
Сравнение типов метеорологических барометров
Изобретение Люсьена Види сделало барометры портативными, безопасными и доступными для каждого корабля, самолета и метеорологической станции.
| Параметр прибора | Ртутный жидкостный барометр Торричелли | Металлический барометр-анероид Види (1844) |
|---|---|---|
| Используемое рабочее тело | Токсичная жидкая ртуть в стеклянной трубке | Герметичная гофрированная металлическая коробка |
| Портативность и прочность | Хрупкий, требует вертикального крепления | Компактный, прочный, не боится тряски и наклонов |
| Экологическая безопасность | Высокий риск отравления парами ртути при бое | Абсолютно безопасен в любых условиях |
Совет от istoknews.com
Пользуясь настенным или судовым механическим анероидом, помните, что перед снятием точных показаний рекомендуется слегка постучать пальцем по стеклу прибора. Это снимает микроскопическое трение в рычажной передаче и позволяет стрелке занять точное положение. Читайте материалы из архива истории приборостроения на istoknews.com.