28.4. Обработка показаний барометра – анероида
28.4.1. Общие замечания
В снятые показания, вводят следующие поправки:
-инструментальную (шкаловую),
-температурную,
-в некоторых случаях, добавочную (если она есть в сертификате прибора).
Инструментальная (шкаловая) поправка возникает по следующей причине. Шкала прибора - стандартная для всех анероидов данного типа. Между тем, в каждом из них, особенно в передаточном механизме, могут существовать некоторые неточности. Эти неточности вызывают несовпадения показаний анероида с истинным давлением, причем величина несовпадений в разных участках шкалы может быть неодинаковой. Для выявления ошибок показания анероидов при различном давлении (с одинаковым шагом, или интервалом), создаваемом в искусственных условиях, сравнивают с показаниями точного ртутного барометра, в результате чего и получают шкаловые поправки. Поправки для промежуточных значений давления находят путем интерполяции между двумя соседними величинами.
При обработке массовых данных во избежание неоднократной интерполяции, которая требует дополнительного времени и является источником возможных случайных ошибок, по данным сертификата составляют таблицу шкаловых поравок. Она может быть рассчитана или с помощью компьютера, что предпочтительней (Приложение 7,), или путем построения графика (Приложение 8), с которого с точностью до 0,1 мм рт. ст. (гПа) снимают интервалы давления с одинаковыми значениями шкаловой поправки.
Температурная поправка вызывается тем, что упругость мембранной коробки и упругость пружины при изменении температуры меняются. При повышении температуры упругость металла уменьшается, коробка сдавливается легче, анероид дает завышенные показания (и наоборот).
Анероиды градуируют при фиксированной температуре: 0 или 20 °С. Если температура во время снятия отсчета выше той, при которой проградуирован прибор, поправка отрицательна, при более низкой – положительна. В сертификатах приводятся или температурный коэффициент, выражающий величину изменения давления при изменении температуры на 1 °С (если прибор проградуирован при 0 °С), или достаточно громоздкая формула (если прибор проградуирован при 20 °С; как правило, такие анероиды не содержат встроенного термометра):
где
а=24; b=1,2; c=0,00186; d=0,00026; K=0,000312; PK=97592 Па; t – температура среды во время поверки; PSi – значение давления, определенное по барометру после установки стрелки, Па.
По этой формуле для определенных (необходимых в данных условиях) интервалов давления и температуры рассчитывают температурные поправки, действительные для всех анероидов данного класса (Приложение 7).
Если в данном анероиде нет встроенного термометра, для расчета температурной поправки используют температуру воздуха, измеренную с помощью психрометра одновременно с измерением давления.
Добавочная поправка обусловлена постоянным изменением внутренней структуры металла пружины и коробки, следствием чего является изменениие их упругости. Добавочная поправка меняется со временем, поэтому анероиды периодически поверяют на заводах гидрометприборов, в бюро поверок или морских портах и находят новую добавочную поправку путем сравнения показаний анероида с ртутным барометром. Добавочную поправку выбирают из сертификата без изменений.