Самодельный барометр

Барометр купить не всегда удается, поэтому хочу предложить конструкцию домашнего барометра, который с некоторой точностью будет показывать атмосферное давление.
Барометр (см. рисунок) состоит из бутылки с прозрачным стеклом, стеклянной трубки и пробки. Бутылка на одну треть заполняется водой, лучше брать дистилированую воду, поскольку обычная через год зацветает. Воду можно слегка подкрасить. В пробке делается отверстие, в которое вставляется стеклянная трубка. Место соединения замазывается пластилином. Теперь остаётся 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 бурю, а на рыбалку идти не стоит.

Такой 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

должно содержаться немного той же подкрашенной воды. При повышении атмосферного давления уровень жидкости в трубке будет подниматься, и наоборот.

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 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 тряпкой. 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, или пойдет дождь мелкий затяжной кратковременный, может, грозовой.
Правда надо знать некоторые особенности, чтобы расшифровать показания:

Если внутренние стенки лампочки покрылись мелкими каплями сконденсировавшейся воды — завтра будет сплошная облачность, но без осадков.

Сегодня во многих домах имеется барометр. Это устройство в некоторых случаях просто незаменимо. Любителем рыбалки это нехитрое приспособление позволяет не только определить погоду, но и то, будет ли клев. Увы, не всегда есть возможность приобрести устройство. Но можно сделать барометр своими руками из подручных материалов. На само деле в этом нет ничего сложного. Намного труднее сделать электронный барометр своими руками. В этом случае требуются определенные навыки и наличие некоторых инструментов.

барометр своими руками

Как изготовить

Чтобы сделать барометр своими руками, нужно заранее подготовить все необходимые детали. Для начала следует на 1/3 наполнить водой бутылку. Лучше всего брать дистиллированную. Обычная вода спустя год зацветет. При желании жидкость можно немного подкрасить.

После этого в пробке стоит сделать отверстие и вставить в него трубку из стекла. Место соединения обязательно нужно промазать пластилином. Это позволит герметично заделать отверстие. Бутылку следует заткнуть пробкой. Как видите, собрать барометр своими руками сможет каждый.

Как собрать самодельный барометр

Рыболовный барометр можно собрать из самых простых и доступных материалов, которые найдутся практически у каждого в хозяйстве. Рассмотрим мастер-класс по изготовлению барометра для рыбалки своими руками.

Из бутылки

Основным элементом такого барометра является стеклянная бутылка.

Емкость из пластика для такого изделия не годится, поскольку при скачках давления она будет сжиматься и расширяться.

Помимо сосуда, понадобятся пробка и трубка, например, капельница. В пробке делают отверстие для продевания трубки: она должна входить в пробку очень плотно, чтобы обеспечить герметичность емкости. Сборку устройства выполняют следующим образом:

  1. Сосуд наполовину заполняют жидкостью. Не стоит использовать обычную воду, поскольку со временем она начинает цвести. Подходящим вариантом будет дистиллированная вода, которую рекомендуется подкрасить с помощью пищевого красителя.
  2. Бутылку хорошо закрывают подготовленной пробкой. Воздух в емкость должен поступать только через капельницу. В противном случае прибор функционировать не будет.
  3. К сосуду закрепляют кусок деревянной палки длиной около метра: к ней фиксируют капельницу. На палке будет наноситься шкала показометра.
  4. Чтобы нанести шкалу, нужно знать две отметки, замеры которых проводят в разные дни. Отметки должны показывать точные значения давления в вашей местности.

Из лампочки

Для такого устройства понадобится обычная лампочка, подойдет даже сгоревшая, поскольку для сборки барометра важна колба. Чтобы изготовить показометр, возле цокольной части в стекле потребуется просверлить отверстие диаметром 2-3 мм. Поскольку отверстие сделать не так просто, нужно выполнить следующие шаги:

  1. Делают отверстие в торцевой части цоколя для попадания воздуха.
  2. Место на колбе, где будет сверлиться отверстие, смазывают растительным маслом, после чего посыпают мелким абразивом.
  3. Цоколь лампы зажимают в тисках, а саму лампу оборачивают бумагой.
  4. Отверстие сверлят куском медной проволоки подходящего диаметра.
  5. Когда отверстие в стекле будет готово, ранее сделанное отверстие нужно заделать посредством пайки.

После того как лампочка будет подготовлена, ее наполовину заполняют подкрашенной жидкостью и подвешивают. В летний период прибор располагают на улице, весной и осенью – внутри окна между стеклами, в зимнее время – переносят в помещение.

Ориентироваться по самодельному барометру можно следующим образом:

  • полное отсутствие запотевания – погода будет солнечной,
  • мелкое запотевание – облачная погода,
  • запотевание со средними каплями и сухими дорожками по вертикали – скоро будет небольшой дождь,
  • запотевание в виде крупных капель – будет сильный дождь,
  • если конденсат отсутствует во время дождя, то это свидетельствует о его скором окончании,
  • крупные капли в центре колбы выше уровня жидкости – в ближайшее время поблизости пройдет дождь.

Еловый барометр

С давних времен у сибирских рыболовов и охотников ориентиром приближающейся погоды служили ветки хвойных деревьев: если они поднимаются, значит, будет ясная погода. Поэтому их можно задействовать в качестве своеобразного барометра, который будет служить ориентиром о предстоящей погоде.

Чтобы сконструировать подобный прибор, потребуется небольшая часть ствола сухого дерева длиной порядка 30 см, на которой будет находиться ветка такой же длины. Со ствола и ветки предварительно удаляют кору, после чего их крепят на доске, которую фиксируют на стене. Ветка должна располагаться таким образом, чтобы во время поднимания-опускания ее свободный конец двигался вдоль стены и не доставал до нее.

Во время поднимания ветки это укажет на солнечную погоду, в случае ее опускания — на предстоящую непогоду.

На досточке можно закрепить или нанести шкалу с делениями в 1 см. Спустя какое-то время можно будет понять, насколько движется ветка в зависимости от изменений погоды, и нанести соответствующие надписи, например, дождь, солнце либо переменно.

Как работает прибор

Конечно, чтобы понять показатели такого прибора, необходимо знать его принцип работы. Здесь тоже все предельно просто. Когда происходят изменения атмосферного давления, начинает колебаться уровень воды в трубке. Конечно, этого мало. Нужно знать, когда погода будет ясная, а когда дождливая. Итак, если из трубки выходят пузырьки воздуха, то давление достаточно высокое. Это указывает на то, что погода в ближайшее время будет ясная. Именно в такое время наблюдается активный клев. Если же вода постепенно вытекает через трубку, то это указывает на низкое давление. Соответственно, погода будет дождливая. На рыбалку можно не идти, так как клева не будет.

Как работает самодельный барометр

Для предсказания погоды используется закрытое стеклом лампочки пространство с небольшим отверстием вверху. В эту емкость залита чистая вода. На нее воздействуют:

Под комплексным действием этих факторов происходит испарение поверхностного слоя с конденсацией паров внутри стеклянного баллона лампочки без выхода через отверстие. По характеру образовавшегося конденсата, его форме и плотности, судят о предстоящей погоде, предсказывают состояние атмосферы на ближайшие 12?24 часа или чуть дольше.

Делаем отверстие

Чтобы сделать барометр своими руками из лампочки, необходимо проделать в ней отверстие. Работать нужно крайне осторожно, так как баллон может в любую минуту треснуть или же разбиться. Отверстие нужно проделать в том месте, где начинается цоколь с резьбовой частью.

Существует достаточно простой способ. Для начала следует сделать отметку, где будет проделано отверстие. Сюда следует капнуть немного подсолнечного или же машинного масла. Из среднезернистой наждачной бумаги нужно снять немного абразивного порошка. Полученный материал нужно добавить к масляной капле. В результате должна получиться вязкая масса.

В патрон шуруповерта или же дрели следует вставить кусочек медной проволоки. Ее диаметр должен соответствовать размерам будущего отверстия. Цоколь лапочки стоит зажать в тисках, а колбу – обернуть тряпкой или же полотенцем. Сверлить нужно очень аккуратно, прилагая минимум усилий.

Барометр из шишки

Такой вариант барометра является самым простым в изготовлении. Чтобы изготовить такой индикатор погоды, потребуются:

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.

Устройство в некоторых случаях просто незаменимо. Любителем рыбалки это нехитрое приспособление позволяет не только определить погоду, но и то, будет ли клев. Увы, не всегда есть возможность приобрести устройство. Но можно сделать барометр своими руками из подручных материалов. На само деле в этом нет ничего сложного. Намного труднее сделать электронный барометр своими руками. В этом случае требуются определенные навыки и наличие некоторых инструментов.

Что делать дальше

Емкость для барометра готова. Теперь нужно наполнить ее водой. Для этого лучше использовать дистиллированную. Колбу нужно заполнить водой наполовину. После этого жидкость надо подкрасить. Для этого можно капнуть в воду несколько капель чернил. Если их в хозяйстве нет, то можно положить в жидкость кусочек грифеля, желательно от химического карандаша. После этого полученный состав нужно перемешать. Барометр своими руками из перегоревшей лампочки изготовлен. Его можно будет подвесить приспособление между оконными рамами. Лучше всего разместить барометр с северной стороны. Здесь на прибор не будут падать солнечные лучи. Если же окна расположены с южной стороны, то барометр следует разместить в верхней части окна. Пользоваться подобными устройством следует исключительно в теплое время года, когда температура выше нуля.

Барометр из пихты

Срезают пихтовую веточку длиной 10-12 см. С нее удаляют иголки, кроме одной. Веточку прикрепляют к дощечке так, чтобы пихтовая иголочка могла свободно опускаться и подниматься.

Дощечку с веточкой и иглой надо поднести к духовке, чтобы с нее испарилась влага. В этом случае игла поднимается верх и надо будет сделать о с цифрой 1. Потом надо поднести приспособление к пару, и когда игла опуститься вниз, то отмечают цифру 10 и пишут «Дождь». Между этими отметками размечают риски на десять делений.

Самодельный барометр нужно расположить в затененном месте, вдали от прямых солнечных лучей. Такое устройство можно соорудить во время похода и заранее узнавать об изменениях погоды, ориентируясь на положение маленькой пихтовой иголочки.

Как работает барометр из лампочки

Спустя несколько часов после установки барометра уже можно будет снимать показания. Конечно, следует знать, как такое приспособление работает. Если внутренние стенки колбы покроются мелки каплями конденсированной воды, то завтра будет облачно. Однако осадков не будет. Если же капли среднего размера и между ними присутствуют сухие вертикальные полосы, то завтра будет наблюдаться переменная облачность. Это, конечно же, не все. Если крупные капли частично покрывают колбу – будут кратковременные осадки, капли крупные и стекают вниз – будет гроза.

При помощи такого устройства можно предсказать и сухую погоду. Если стенки колбы сухие и даже без капелек и тумана, то завтра будет ясно. Если же конденсат образовался на северной стороне баллона, то завтра, примерно во второй половине дня, пройдет дождь.

Как расшифровать информацию и пользоваться прибором

Наблюдение за конденсатом

Анализировать состояние влажности в колбе, предсказывать по ней погоду поможет следующая таблица.

Состояние конденсата Прогноз погоды
Образование мелких капель конденсата на внутренних стенках колбы. Предстоит облачный день. Осадки не предвидятся.
Средней величины капли конденсата держатся на стенках. Между ними хорошо видны сухие полосы, расположенные по вертикали. Предсказывается переменная облачность.
На стенках колбы держатся капли конденсата большой величины. Ожидается кратковременная дождливая погода.
Крупные капли конденсата стекают со стенок. Предстоит дождь с грозой.
Верхняя половина колбы барометра сухая, а снизу около воды собрались крупные капли конденсата. Дождевой фронт пройдет на удалении, не затронув нашу территорию.
Стенки лампочки сухие, а на улице идет дождь. Назавтра ждем смену погоды с хорошим солнечным небом.
Влажные капли конденсата сконцентрировались на северной стенке барометра. После обеда ожидаются осадки.

Эту таблицу можно распечатать на принтере и разместить поблизости от самодельного прибора. Помнить все эти сведения не обязательно. Дети же, когда будут вовлечены в игру по метеорологии, очень быстро станут держать всю информацию в уме.

Особенности эксплуатации

Пользоваться самодельным барометром придется только в отапливаемом помещении. При отрицательной температуре вода и конденсат просто замерзнут. Располагают его на окне либо подоконнике. Желательно, чтобы оно было установлено с северной стороны здания. Считается, что так обеспечиваются более точные показания.

Объяснить это можно только тем, что такое окно меньше подвергается нагреву солнечными лучами, работает в более холодной части дома, точнее моделирует состояние погоды на улице.

Барометр отслеживает изменения атмосферного давления, сопровождающие наступление осадков, пасмурной или солнечной погоды. Предназначен для прогнозирования климатических условий в краткосрочной перспективе. Барометр всегда используют при подготовке к астрономическим наблюдениям, а рыбаки по его показателям определяют, когда будет лучший клев, так как рыба реагирует на перепады давления. Устройство всегда практичное в быту: подскажет пользователю как одеться, брать ли зонт, отменить или запланировать мероприятия. Метеочувствительные люди смогут подготовиться к изменениям климата. Рассмотрим способы, как сделать барометр самостоятельно и разновидности кустарных изделий.

как сделать барометр

Что такое барометр

Барометр — это измеритель атмосферного давления (дальше по тексту — атм. давл.), это основное устройство, прогнозирующее климатические изменения. По прибору можно определить приближение периода осадков, циклонов, пасмурной, влажной погоды, туманов.

ртутный барометр

Первый изобретенный барометр — это трубка с ртутью, запаянная с одного конца, а другим, открытым, погруженная в емкость с нею же. В такой конструкции вещество внутри колбы при увеличении атмосферного давления имеет свойство подниматься, при понижении — опускаться. На данное явление несколько веков назад обратил внимание ученый Торричелли.

опыт Торричелли

Барометр основывается на свойстве веществ, материалов сжиматься/расширяться при изменениях атм. давл. Чувствительные элементы прибора: химические вещества (ртуть), мембраны из особых материалов. В электронных вариантах используют термокомпенсированные, тензометрические датчики, отображающие деформации с преобразованием показателей в электросигнал. Жидкостные и мембранные устройства значения показывают столбцом вещества внутри прозрачной трубки или стрелкой. Электронные приборы могут иметь стрелку, но чаще ЖК-табло.

Назначение

Приборы измерения атмосферного давления используются повсеместно в быту, на кораблях, при астрономических наблюдениях, на метеостанциях, в общем, везде, где потребуется ради интереса или в связи с рабочей или иной необходимостью предвидеть погоду, но только на ближайший период (8–12 ч., или на следующий день).

задача

Барометром можно определить высоту возвышенностей (поэтому заводские изделия часто совмещают высотомер), так как давление меняется с высотой. Часто прибор измеряет и относительную влажность (гигрометр).

Барометром можно определить высоту возвышенностей

Особенности барометра, как читать показатели

За точку отсчета на шкале барометра обычно принимают усредненный показатель нормального атм. давл. для ясной обычной погоды — 750 мм. рт. ст., то есть от этой отметки отсчитывают движение вниз или вверх. Отметка может быть другой, она зависит от условий местности, от среднестатистического показателя для конкретной территории, например, такая линия будет иной в горных районах.

Недостаток барометра — невозможно на 100% предвидеть осадки, погоду, время появления, продолжительность. Слишком много факторов влияет на точность, например, температура, влажность, высота местности, рельеф, ветреность. Чем резче и сильнее выше/ниже движется стрелка, тем большая вероятность прогноза и скорость наступления явлений.

Недостаток барометра

На метеостанциях показания барометров уточняются данными со спутников, статистикой, измерителями перечисленных факторов. Другой относительный недостаток: радиус действия барометра ограниченный (приблизительно до 30 км, при циклонах, ураганах может быть больше).

радиус действия барометра

Итак, чем выше подвинется столбик жидкости или стрелка заползет на отметки в сторону увеличения, тем значительные осадки ожидаются: от пасмурной погоды до дождя, шторма, бури. Чем интенсивнее движение, тем быстрее погодные явления. Но это общее правило, ниже мы уточним нюансы.

дождь

На шкале заводских изделий есть не только цифры, но и соответствующие надписи (солнечно, туман, дождь, гроза и так далее), их можно скопировать (фото есть в интернете) для самоделок.

  • столбик поднимается постепенно — ясная устойчивая погода, но надо учесть, что каждая рыба имеет свои нюансы поведения. А в общем, это к хорошему клеву. Но если показатель уже высокий или чрезмерно быстро увеличивается, рыбалка может не быть успешной,
  • при низкой величине (пасмурно, дождь) активны хищные рыбы, при повышенной — мирные виды плывут к берегу и активно питаются.

Для рыбаков

Важные нюансы трактовки показаний барометра

Общий принцип понимания показаний правильный лишь отчасти, есть значительные нюансы, опишем их.

Читать показатели барометра не так просто, как это иногда отображают в некоторых источниках, укажем правильную трактовку с нюансами:

  • давление в процессе роста — дождь, гроза, но когда вырастет, станет стабильным — начнет устанавливаться хорошая погода,
  • в процессе понижения — самая хорошая погода, когда установится стабильно низким — начнутся осадки, но кратковременные, не сильные, а интенсивные появятся — см. предыдущий пункт.

Все дело в том, что области низкого атм. давл. — это циклоны. Вначале у них есть теплый сегмент с небольшой облачностью (обычно в верхнем ярусе, облака перистые, перисто-слоистые), осадки отсутствуют. Когда идет теплый фронт — есть вероятность маленьких осадков. Но во время холодного, а он идет следом, — осадки сильные, усиливается ветер. Давление растет, осадки после фронта могут стать затяжными (вплоть до дней без перерыва). После прохождения циклона устанавливается повышенное атм. давл., антициклон, поначалу там пасмурно, холодно с осадками (шлейф от минувшего циклона), которые исчезают через день-два. Облачность начинает понижаться, среда прогревается, и в теплом сегменте антициклона становится солнечно. Давление понемногу падает, соответственно, после антициклона — ожидайте очередного циклона, цикл повторяется.

Единицы измерений

Единицы измерений

Международная единица измерения — 1 Па (1 Н/м?). Но также используют бары (1 бар = 100 000 Па или 0.1 мПа). Шкалы бытовых барометров часто в миллибарах. Таким образом, 100 000 Па = 100 кПа — 1 бар = 1 000 мбар = 1 000 гПа.

Виды барометров

Барометры с жидкостью, химическими составами в роли чувствительного вещества. Ртутную разновидность не будем рассматривать, так как вещество чрезвычайно опасное, к тому же труднодоступное. В самоделках применяют подкрашенную простую или дистиллированную воду. Устройства основываются на «принципе Э. Торичелли»: жидкость опускается/понижается в трубке, вставленной открытым концом в емкость с таким же веществом, реагируя на изменения атмосферного давления.

Виды барометров

Механические, они же анероиды. Из гибкой (часто гофрированной) тонкостенной коробочки, сильфона — анероидной капсулы из медно-берилловых и подобных сплавов. Данный узел помещают внутрь герметичного корпуса, где создается разряжение, и он настолько чувствительный, что колебания давления за его пределами расширяют или сжимают его, двигая толкатель со стрелкой на шкале.

барометр

Электронный (цифровой). В основе — термокомпенсированные, тензометрические сенсоры. Подобные детекторы ставят в электровесы. Работа элементов базируется на пъезорезистивных свойствах микроскопической полоски из кремния, функционирующей как тензометр, то есть она способная реагировать на малейшие колебания, напряженности, усилия поверхности.

Электронный барометр

Контроллер (микросхема) обеспечивает возможность разных настроек, анализирует сигнал сенсора и выводит его цифрами на дисплей. Обычно такой заводской прибор оснащен комплексом датчиков и функций, измеряет не только давление, но и температуру, влажность, показывает время, дату. Цифровые барометры очень распространенные в последнее время для быта, по форм-фактору напоминают собой электронные часы. Это самые точные измерители, покажут величину до 0.2 мВ/кПа и лучше.

Контроллер

Для самодельных электронных измерителей потребуется откалиброванный заводской тензодатчик.

Способы изготовления своими руками барометров

Жидкостный барометр в домашних условиях своими руками собрать можно чрезвычайно простыми методами, большинство из них сводятся к такой общей конструкции: запаянная сверху трубочка, открытым концом вставленная в емкость с жидкостью. Соломинка тоже наполняется некоторым количеством воды. Есть более элементарные способы, например, из лампочки, где прогноз показывает конденсат на стенках.

Совсем простой метод для создания подобия анероида: пустая банка с крышкой из резиновой мембраны от обычного шарика. Для экстремальных условий применяют ветки хвойного дерева, они имеют свойства подниматься/опускаться при разном атм. давл.

Для более сложных вариантов — электронных — потребуются навыки пайки, работы с радиодеталями, опыт создания печатных плат и запчасти в виде тензодатчиков, диодов, микроконтроллеров (Arduino, LM 3914), других радиодеталей.

Ниже постараемся отобразить все самые известные самоделки.

Жидкостный барометр

Анероид из дешевого манометра

Анероид можно сделать, если взять запчасти от иных измерительных приборов, у которых есть часть со спецсплава, реагирующая на давление, например, из манометра. Подойдет только механическая модель с нижней, обычно круглой (небольшой цилиндр), частью-блоком, именно там расположена чувствительная мембрана.

Входной штуцер устройства припаян к круглой нижней части манометра с гофрированной коробкой (сильфоном), реагирующей на атм. давл. сжиманием/расширением, двигая стрелку на шкале через толкатель.

Анероид из дешевого манометра

  1. Прогреваем штуцер паяльником, герметично запаиваем.
  2. Ждем, пока коробочка охладится до комнатной температуры, произойдет ее сжимание – давление сравнится с атмосферным.
  3. После указанной манипуляции при падении давления сильфон будет сокращаться, при росте – расширяться.
  4. Шкалу переписывают — 160 мм — на 760, 200 — 700, 120 — 800, — поскольку теперь при повышении измеряемой величины указатель будет подвигаться против ч. с. Старые значения заклеивают бумагой, зарисовывают корректором. Новые надписи пишем вручную или сканируем фото заводского изделия, изменяем фотошопом и распечатываем.
  5. Ослабляем стопорный винт, фиксирующий штуцер. Проворачиваем последний по ч. с. Пока стрелка не покажет деление, соответствующее нормальному атм. давл. в местности (стандартно 750, данные есть на сайтах метеослужб).
  6. Штуцер в нужном положении фиксируем стопорным винтом, положение указателя может измениться — шкала не будет абсолютно точной, но нам главное фиксировать интенсивность изменений давления, поэтому данный минус малозначим.

Подобным образом можно соорудить анероид из сильфонов из бериллиевой бронзы из высоковакуумных затворов вакуумных установок как на фото ниже. Но такие запчасти доступные не всем. На изображении 12-ступенчатая конструкция, что обеспечивает показания с точностью до 0.05%.

Анероид

Из бутылки, колбы

Барометры из бутылок часто применяют рыбаки, чтобы определить, будет ли клев, атмосферное давление влияет на поведение рыб, провоцирует на жор или на уменьшение активности.

Барометры из бутылок

Но также такие кустарные устройства используют для любой ситуации, когда требуется спрогнозировать погоду.

Барометр из бутылки

  • колба, бутылка из стекла или пластика (объем может быть разным обычно от 0.5 л),
  • трубочка для коктейлей, соломинка как можно длиннее,
  • дистиллированная вода. На емкость 0.5 л хватит 150–200 гр., если объем больший/меньший, то в подобной пропорции,
  • краситель (пищевой, чернила, марганцовка и прочее), чтобы столбец был заметным.

колба

Можно изловчиться и собрать прибор, имея только какой-либо острый предмет, чтобы пробить отверстие в крышечке сосуда. Но комфортнее работа будет с ножом, термоклеем (хорошо, если есть пистолет для него), стойкий к смыванию маркер, шприц (игла не потребуется).

погода

  1. Делаем отверстие в крышечке сосуда, под соломинку.
  2. Наполняем емкость дистиллированной водой, окрашиваем.
  3. Маркером на трубке делаем шкалу.
  4. Помещаем соломинку в сосуд так, чтобы конец торчал на 3–4 см., от дна — 1–2 см.
  5. Уплотняем соединение термоклеем. Для герметизации можно применить любые другие материалы, а также использовать пробку от бутылки с вином.
  6. Закачиваем шприцом немного воздуха внутрь.

Для самодельных измерителей атм. давл. применяют любые колбы, пластиковые бутылки. Во всех случаях они, как и соломинка, должны быть прозрачными. Алгоритм создания такой, как мы описали выше.

Барометр из бутылки

Можно взять не дистиллированную, а обычную кипяченую воду, но ее периодически надо менять из-за протухания.

метки

Из масленки

Потребуется жестяная масленка, любая, но лучше приплюснутая по вертикали, с вытянутыми боковыми торцами. Подбирают пробку под отверстие, закрывают его, но сначала проделывают в заглушке отверстие под тонкую соломинку для коктейлей. Подойдет также стеклянная трубка (1.5–2 мм), от посуды для химической, медицинской отрасли. Впрочем, можно взять и более толстую: попробовать насадить ее (а не вставить) на носик масленки, но потребуется хорошо уплотнить такое соединение, например, эпоксидкой, холодной сваркой, резиновой прокладкой.

Сосуд наполняется на 2/3 подкрашенной водой. Трубка с пробкой вставляется, к прозрачной части приделывается шкала (бумага, пластик, обычная линейка). Градуировку можно скопировать с заводского изделия. Соломинка при этом должна быть немного заполненная жидкостью. Принцип традиционный: давление растет — столбец идет вверх, и наоборот.

Из масленки

Из лампочки, с принципом росы

Подойдет любая лампочка. Около самой кромки цоколя сверлят маленькое отверстие 2–3 мм. Его можно сделать шуропевертом или специальными мини-дрелями с тонким сверлом, ручными бурчиками.

Из лампочки, с принципом росы

Эффективный способ с проволокой. На точку сверления наносят каплю машинного, подсолнечного масла или солидола с абразивом от среднезернистой наждачки. Должна получиться вязкая густая паста. Зажимают в патроне дрели медный провод, диаметром равным отверстию. Цоколь лампы фиксируют в маленьких ручных тисках, место зажима и колбу заворачивают перед этим ветошью, тряпкой. Сверлят, прикладывая минимальный натиск.

Эффективный способ с проволокой

Через отверстие заливают воду до половины колбы, добавляют туда любой краситель (чернила, марганцовка). Отверстие заделывают пайкой (стекло легко плавится зажигалкой «печкой») или акриловым клеем, эпоксидкой, изолентой. Барометр собран.

Барометр из лампочки

Далее, ждут, пока подсохнут стенки изнутри. Подвешивают барометр в удобном месте поближе к улице, например, между оконными рамами.

Барометр из колбы

Лучшая сторона — северная, где на баллон не будут падать прямые солнечные лучи. Если окна сморят на юг, то подвешивают в верхней их части. Период, на который барометр покажет погоду — около суток.

барометр покажет погоду

Через пару часов можно смотреть показания:

  • внутренние стенки покрылись мелкой росой — сплошная облачность, пасмурно, но без осадков,
  • средний конденсат с сухими полосками между каплями — переменная облачность,
  • крупные капли — кратковременные осадки,
  • крупный сплошной конденсат сверху донизу, капли укрупняются, стекают вниз — гроза,
  • роса только у поверхности жидкости, горловина сухая — дождь пойдет стороной, в 30–50 км от локации замеров,
  • если идет дождь, а стенки сухие — завтра ясная, солнечная погода,
  • конденсат только на северной стороне — завтра после обеда осадки.

Пользоваться барометрами с замерзающей жидкостью, конечно же, можно лишь при температуре воздуха выше нуля.

барометры с замерзающей жидкостью

Из хвойной ветки, шишки

Ветки хвойных пород деревьев имеют свойство опускаться/подниматься при изменении атмосферного давления. Не имеет значения живая или мертвая такая стрелка.

Из хвойной ветки

Ветку желательно взять с сегментом ствола, так она будет стабильнее и с большим диапазоном движений. Указатель закрепляют любым удобным способом. Около конца стрелки ставят линейку, размеченную полоску, можно использовать стену, откос. Стрелка не должна прикасаться ни к чему. Наблюдают за погодой и сопоставляют ее изменения с положением ветки, соответственно полученным данным подписывают сегменты градуировки.

барометр Из хвойной ветки

Сосновые, еловые шишки имеют свойство раскрываться в ясную погоду и закрываться при пасмурном климате. Желательно взять крупные плоды.

барометр из еловой шишки

Из шприцов, капельниц

  • шприцы — 2 шт. по 10 мл,
  • трубка от капельницы,
  • настенный термометр, желательно с крупной шкалой наподобие линейки,
  • дощечка 16?25 см,
  • бумага миллиметровая,
  • для фиксации элементов: скотч, силиконовый клей, кнопки, гвозди.

барометр Из шприца

Процесс создания виден на ниже представленных схемах. Место установки для сделанных самоделок должно быть без переменчивых условий в доме: подальше от форточки, солнечных лучей, нагревателей, влажности. Наполняют систему кипяченой водой при комнатной t° (+18…+25° C). Поршень верхнего шприца ставят на отметку в 7 мл, второй без толкателя заполняют полностью. После процедуры первым устанавливают уровень в трубке на отметке (на шкале она посередине), равной стандартному атмосферному давлению в местности. Обычно таковое составляет 750 мм. рт. ст., поэтому маркируют указанную линию этими цифрами.

маркировка

Больший объем воздуха — 98%, находится в шприце сверху, остальное в трубке. Давление повышается, происходит сжатие, что поднимает уровень воды в капилляре, и наоборот. Шаг шкалы в 1 мм в наших примерах сделан равным 1 мм. рт. ст., второй шприц располагают на одном уровне с ней.

Вместо воды можно использовать подсолнечное масло:

подсолнечное масло

Первое время, наблюдая соответствие положений столбца и погодных условий, записывают их, таким способом подписывают градуировку. Снимать показания рекомендовано при t° воздуха +18° C.

Из банки и шарика

Пустую банку накрывают резиной из обычного шарика, на нее скотчем крепят соломинку, деревянную шпажку.

Из банки и шарика

Принцип

Разница давлений внутри и снаружи приподнимает/опускает сплошную накрывку-мембрану, соответственно, двигается указатель, около конца которого ставят шкалу.

Разница давлений внутри и снаружи

Материалы и пример реальной сборки

Электронные (цифровые) барометры своими руками

Откалиброванный на заводе тензодатчик и дискриминатор — основа цифрового прибора. Эти и другие компоненты можно приобрести на Aliexpress, в радиомагазинах, в интернете.

Электронный барометр своими руками собирается на базе микродатчиков, микросхем (контроллеров). Нам потребуется тензосенсор MPX 2200 AP. При нормальном давлении 1 000 гПа напряжение на его выходе равно 100?0.2 мВ = 20 мВ. Можно также к схеме приспособить вольтметр, но для нашей ситуации в этом нет необходимости, так как в большинстве случаев достаточно наблюдать изменения в сторону повышения/понижения. Индикатор сделаем в форме шкалы из нескольких светодиодных элементов.

Электронный барометр своими руками

Потребуются, кроме указанных, такие элементы:

таблица

Схема

Питания на сенсор подается от «кроны» 9 В (выводы 1 и 3). Для экономии заряда цепь содержит выключатель обычный или микро. Импульс с детектора поступает дифференциальному усилителю из 2 операционных усилителей DA2.1 и DA2.2 в корпусе, это микросхема LM324. Данный элемент предназначен для усиления амплитуды импульса тензосенсора в 50 раз.

R4 — «переменник» для точной регулировки, стоящий между резисторами с R1 и R2 (номиналы одинаковые). Учитывая коэф. усиления при 1 000 Па (100 кПа), на выходе дифусилителя будет 0.2?100?50 = 1000 мВ = 1 В.

С чувствительным вольтметром (цифровым) с шириной градуировки 2 В становится доступным пересчет измеренного напряжения, снимаемого между выходами 7 и 14 LM324, в значения атм. давл. Для визуализации контроля используется дискриминатор LM3914 с 10 компараторами, каждый подсоединенный одним входом к выводу (5), другие контакты идут на резистивный делитель (на промежуточные его точки).

Потенциал на четвертом выводе обозначает нижний порог измерения давления, а верхний выставляется посредством изменения потенциала «переменником» R5 на объединенных выходах 6 и 7. Им надо задать напряжение приблизительно 1.1 В относительно выхода 8, таким образом, верхняя граница индикации атм. давл. составит 1060 мбар, что подходит нам.

Схема 2

Как работать с индикатором

Индикация имеет такой порядок: вращая селектор «переменника» R6, устанавливаем на вводе 5 контроллера LM3914 потенциал, при котором диоды HL5 и 6 включаются. Если замеряемая величина растет, то элементы от HL7 до HL10 поочередно начинают светиться, и наоборот, уменьшение давления, обозначающее скорые осадки, сопровождается понижением напряжения на пятом выходе микросхемы. Начнут поочередно вниз включаться HL4…HL1.

Схема платы, рекомендации

Ниже схема-шаблон платы для монтажа платы:

схема-шаблон платы для монтажа платы

Желательно брать индикаторные световые элементы с разным цветом, чтобы они несли функциональную нагрузку: внизу белые, вверху — красные, в середине — исходная точка, желтые. Схема LM для нашего прибора работает как DOT точка — при деактивированном выводе 9, питание идет только на период индикации давления при нажатии клавиши «Измерение». Точная калибровка для наших целей не так уж и важна, достаточно сделать наибольшую чувствительность, чтобы микросхема реагировала на малейшие колебания давления.

Цифровые модули и сборки на Arduino

Сборку можно осуществить из цифровых барометрических модулей-сенсоров. Делают такие приборы на основе микроконтроллера Arduino, также надо докупить дисплей к такой сборке и все необходимые сопутствующие детали. Все нужное есть на Aliexpress, подобных площадках.

Цифровые модули и сборки на Arduino

Продаются уже готовые цифровые барометрические модули с обвязкой, например, 32-х разрядные, стоимость около 30 долл.

Рассмотрим только основы таких устройств, так как вариантов их много и им посвящены отдельные статьи.

основы таких устройств

Схема подключения контактов (есть разные варианты поэтому уточняем в сети, читаем инструкции изделий, смотрим схемы для конкретных моделей микроконтроллеров и модулей):

схемы для конкретных моделей микроконтроллеров и модулей

Самодельный цифровой барометр в сборе на монтажной пластине-основе:

Самодельный цифровой барометр в сборе на монтажной пластине-основе

Варианты схем-чертежов для сборки метеостанции с барометром на Arduino:

схема-чертеж

Обычно сборки на Arduino и на подобных микросхемах являются не просто барометрами, а мини-метеостанциями, измеряющими давление, высоту, температуру, влажность, показывающие часы, дату:

Читать также:  Мастер-класс Поделка изделие Новый год Моделирование конструирование Мойдодыр Бумага Картон Картон гофрированный
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: