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水銀氣壓表
氣象站常用的儀器有動槽式水銀氣壓表和定槽式水銀氣壓表兩種。它是利用作用在水銀面上的大氣壓強,和與其相通、頂端封閉且抽成真空的玻璃管中的水銀柱對水銀面產生的壓強相平衡的原理而製成的。
一、動槽式水銀氣壓表
動槽式(又名福丁式)水銀氣壓表由內管、外套管與水銀槽三部分組成(見圖),在水銀槽的上部有一象牙針,針尖位置即為刻度標尺的零點。每次觀測必須按要求將槽內水銀面調至象牙針尖的位置上。
⑴ 安裝
氣壓表應安裝在溫度少變、光線充足、既通風又無太大空氣流動的氣壓室內。氣壓表應牢固、垂直地懸挂在牆壁、水泥柱或堅固的木柱上,切勿安裝在熱源(暖氣管、火爐)和門窗、空調器旁邊,以及陽光直接照射的地方。氣壓室內不得堆放雜物。
安裝前,應將掛板牢固地固定在準備懸挂氣壓表的地方。再小心地從木盒(皮套)中取出氣壓表,槽部向上,稍稍擰緊槽底調整螺旋約1—2圈,慢慢地將氣壓表倒轉過來,使表直立,槽部在下。然後先將槽的下端插入掛板的固定環里,再把表頂懸環套入掛鉤中,使氣壓表自然下垂后,慢慢旋緊固定環上的三個螺絲(注意不能改變氣壓表的自然垂直狀態),將氣壓表固定。最後旋轉槽底調整螺旋,使槽內水銀面下降到象牙針尖稍下的位置為止。安裝后要穩定4個小時,方能觀測使用。
⑵ 移運
移運氣壓表的步驟與安裝相反。先旋動槽底調整螺旋,使內管中水銀柱恰達外套管窗孔的頂部為止,切勿旋轉過度。然後鬆開固定環的螺絲,將表從掛鉤上取下,兩手分持表身的上部和下部,徐徐傾斜45°左右,就可以聽到水銀與管頂的輕擊聲音(如聲音清脆,則表明內管真空良好;若聲音混濁,則表明內管真空不良),繼續緩慢地倒轉氣壓表,使之完全倒立,槽部在上。將氣壓表裝入特製的木盒(皮套)內,旋松調整螺旋1—2圈(使水銀有膨脹的餘地)。在運輸過程中,始終要按木盒(皮套)箭頭所示的方向,使氣壓表槽部在上進行移運,並防止震動。
⑶ 觀測和記錄
① 觀測附屬溫度表(簡稱「附溫表」),讀數精確到0.1℃。當溫度低於附溫表最低刻度時,應在緊貼氣壓表外套管壁旁,另掛一支有更低刻度的溫度表作為附溫表,進行讀數。
② 調整水銀槽內水銀面,使之與象牙針尖恰恰相接。調整時,旋動槽底調整螺旋,使槽內水銀面自下而上地升高,動作要輕而慢,直到象牙針尖與水銀面恰好相接(水銀面上既無小渦,也無空隙)為止。如果出現了小渦,則須重新進行調整,直至達到要求為止。
③ 調整游尺與讀數。先使游尺稍高於水銀柱頂,並使視線與游尺環的前後下緣在同一水平線上,再慢慢下降游尺,直到游尺環的前後下緣與水銀柱凸面頂點剛剛相切。此時,通過游尺下緣零線所對標尺的刻度即可讀出整數。再從游尺刻度線上找出一根與標尺上某一刻度相吻合的刻度線,則游尺上這根刻度線的數字就是小數讀數。
④ 讀數復驗后,降下水銀面。旋轉槽底調整螺旋,使水銀面離開象牙針尖約2—3mm。
觀測時如光線不足,可用手電筒或加遮光罩的電燈(15—40W)照明。採光時,燈光要從氣壓表側後方照亮氣壓表掛板上的白磁板,而不能直接照在水銀柱頂或象牙針上,以免影響調整的正確性。
⑷ 維護
① 應經常保持氣壓表的清潔。
② 動槽式水銀氣壓表槽內水銀面產生氧化物時,應及時清除。對有過濾板裝置的氣壓表,可以慢慢旋松槽底調整螺旋,使水銀面緩緩下降到「過濾板」之下(動作要輕緩,使水銀面剛好流入板下為止,切忌再向下降,以免內管逸入空氣),然後再逐漸旋緊槽底調整螺旋,使水銀面升高至象牙針附近。用此方法重複幾次,直到水銀面潔凈為止。無「過濾板」裝置的氣壓表,若水銀面嚴重氧化時,應報請上級業務主管部門處理。
③ 氣壓表必須垂直懸挂,應定期用鉛垂線在相互成直角的兩個方向上檢查校正。
④ 氣壓表水銀柱凸面突然變平並不再恢復,或其示值顯著不正常時,應報請上級業務主管部門處理。
二、 定槽式水銀氣壓表
定槽式(又名寇烏式)水銀氣壓表的構造與動槽式水銀氣壓表大體相同,也分為內管、外套管、水銀槽三個部分(見圖)。所
水銀氣壓表
不同的是刻度尺零點位置不固定,槽部無水銀面調整裝置。因此採用補償標尺刻度的辦法,以解決零點位置的變動。
⑴ 安裝
安裝要求同動槽式水銀氣壓表。安裝步驟也基本相同。不同點是當氣壓表倒轉掛好后,要擰松水銀槽部上的氣孔螺絲,表身應處在自然垂直狀態,槽部不必固定。
⑵ 移運
先將氣孔螺絲擰緊,從掛鉤上取下氣壓表,將氣壓表繞自身軸線緩緩旋轉,同時徐徐倒轉使槽部在上,裝入木盒(皮套)內。運輸過程中的要求同動槽式水銀氣壓表。
⑶ 觀測和記錄
① 觀測附溫表。
② 用手指輕擊表身(輕擊部位以刻度標尺下部附溫表上部之間為宜)。
③ 調整游尺與水銀柱頂相切。
④ 讀數並記錄。
⑷ 維護
定槽式水銀氣壓表的水銀是定量的,所以要特別防止漏失水銀。其餘同動槽式水銀氣壓表維護中①、③、④條。
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