Thiết bị đo áp suất

Áp kế, còn gọi là khí áp kế hoặc phong vũ biểu, là thiết bị dùng để đo áp suất không khí. Khi lên cao, áp suất không khí giảm làm mức nước trong áp kế tăng lên, và ngược lại. Thiết bị này có thể sử dụng nước, khí, hoặc thủy ngân để đo áp suất khí quyển. Thay đổi trong áp suất có thể giúp dự đoán thời tiết ngắn hạn. Việc đo đạc áp suất khí quyển cũng rất quan trọng trong phân tích thời tiết mặt đất để nhận diện các rãnh, vùng áp cao và thấp,...

Giai đoạn hình thành

Áp kế đầu tiên được phát minh tình cờ bởi Gasparo Berti vào khoảng năm 1640-1643. Evangelista Torricelli, người được ghi nhận là phát minh ra áp kế, đã chế tạo áp kế thủy ngân đầu tiên vào năm 1643. Nhà triết học và nhà khoa học Pháp René Descartes đã mô tả cách thực hiện thí nghiệm để đo áp suất khí quyển từ năm 1631, nhưng không có bằng chứng cho thấy ông đã chế tạo được áp kế hoạt động vào thời điểm đó.

Vào ngày 27 tháng 7 năm 1630, Giovanni Battista Baliani đã gửi một bức thư đến Galileo Galilei mô tả một thí nghiệm trong đó một ống siphon không thể hoạt động khi dẫn nước qua một đồi cao khoảng hai mươi mốt mét. Galileo đáp lại bằng cách giải thích rằng nước được kéo lên bởi lực hút của chân không, nhưng khi đạt đến một độ cao nhất định, khối lượng nước quá lớn khiến lực kéo không còn hiệu quả, giống như sợi dây không thể giữ nổi vật quá nặng. Giải thích này dựa trên lý thuyết sợ chân không (horror vacui), có nguồn gốc từ thời Aristotle.

Những quan điểm của Galileo đã được truyền đến Rome vào tháng 12 năm 1638 thông qua cuốn Discorsi. Raffaello Magiotti và Gasparo Berti, bị cuốn hút bởi những ý tưởng này, đã quyết định tìm ra phương pháp mới để tạo ra chân không mà không cần sử dụng ống siphon. Magiotti đã nghĩ ra một thí nghiệm trong khoảng thời gian từ năm 1639 đến 1641, và Berti (cùng với Magiotti, Athanasius Kircher và Niccolò Zucchi) đã thực hiện thí nghiệm đó.

Các loại áp kế

Áp kế sử dụng nước

Khái niệm 'giảm áp suất khí quyển để dự đoán thời tiết có bão' được Lucien Vidie phát minh và là cơ sở cho thiết bị dự báo thời tiết đơn giản gọi là phong vũ biểu hoặc 'áp kế Goethe'. Thiết bị này bao gồm một ống thủy tinh được niêm phong, chứa đầy nước đến một nửa. Nó có một vòi hẹp nằm dưới mực nước và nhô cao hơn mặt nước, không được niêm phong. Khi áp suất khí quyển giảm so với áp suất khi niêm phong, mực nước sẽ dâng lên, và khi áp suất tăng, mực nước sẽ hạ xuống. Các biến thể của loại áp kế này có thể được chế tạo dễ dàng tại nhà.

Áp kế sử dụng thủy ngân

Áp kế kiểu hộp

Máy ghi áp suất khí

Các ứng dụng

Điều chỉnh kết quả

Nhiệt độ

Độ cao

Đọc thêm

• Middleton, W.E. Knowles. (1964). Lịch sử của áp kế. Baltimore: Johns Hopkins Press. Phiên bản mới (2002), ISBN 0-8018-7154-9.

Liên kết bên ngoài

• Các kiểu thiết kế khác nhau của áp kế
• Ứng dụng sớm của áp kế trong các cuộc khảo sát Lưu trữ ngày 04 tháng 04 năm 2017 tại Wayback Machine