|
|
|
| Een barograaf is een barometer die de barometrische druk in de loop van de tijd in grafische vorm registreert. Dit instrument wordt ook gebruikt om continu de atmosferische druk vast te leggen. Het drukgevoelige element, een gedeeltelijk geëvacueerde metalen cilinder, is zodanig met een penarm verbonden dat de verticale verplaatsing van de pen evenredig is met de veranderingen
in de atmosferische druk. |
|
| Barograaf zonder kast |
|
|
 |
| Detail van de barograaf |
|
|
 |
| Moderne digitale barograaf |
|
| |
| Ontwikkeling van de barograaf |
| |
Alexander Cumming, een horlogemaker en monteur, claimt de eerste effectieve opnamebarograaf te hebben gemaakt in de jaren 1760 met behulp van een aneroïde cel. Cumming creëerde
een serie barometrische klokken, waaronder een voor koning George III. Dit type ontwerp viel echter uit
de gratie. Omdat de hoeveelheid beweging die door een enkele aneroïde kan worden gegenereerd minuscuul is, worden tot zeven aneroïden (zogenaamde Vidie-cans) vaak "in serie" gestapeld om hun beweging te versterken. Dit type barograaf werd in 1844 uitgevonden door
de Fransman Lucien Vidi (1805-1866). |
| |
In dergelijke barografen werken een of meer aneroïde cellen door middel van een tandwiel- of hefboom-trein om een opname-arm aan te drijven
die aan het uiteinde een schrijver of een pen heeft. Een schrijver schrijft op gerookt folie terwijl een pen op papier schrijft met inkt, vastgehouden in een penpunt. Het opnamemateriaal is gemonteerd op een cilindrische trommel die langzaam met een uurwerk wordt rondgedraaid. Gewoonlijk
maakt de trommel één omwenteling per dag, per week of per maand en de rotatiesnelheid kan vaak door de gebruiker worden geselecteerd. |
| |
Er zijn ook verschillende andere soorten barografen uitgevonden. Karl Kreil beschreef in 1843 een machine op basis van een sifonbarometer,
waarbij een potlood met gelijkmatige intervallen een kaart markeerde. Francis Ronalds, de eredirecteur van het Kew Observatorium, creëerde de eerste succesvolle barograaf met fotografie in 1845. De veranderende hoogte van het kwik in de barometer werd geregistreerd op een continu bewegend fotogevoelig oppervlak. In 1847 werd ook een geavanceerd temperatuurcompensatiemechanisme gebruikt. De barograaf van Ronalds
werd jarenlang gebruikt door het Britse Meteorologische Bureau om te helpen bij weersvoorspellingen en de machines werden geleverd aan tal van observatoria over de hele wereld. |
| |
| Moderne gebruik |
| |
Tegenwoordig zijn traditionele opnamebarografen voor meteorologisch gebruik vaak vervangen (hoewel niet alle) door elektronische weerinstrumenten die computermethoden gebruiken om de barometrische druk te registreren. Deze zijn niet alleen goedkoper dan eerdere barografen, maar ze kunnen ook zowel een grotere opnamelengte bieden als de mogelijkheid om verdere gegevensanalyses uit te voeren op de vastgelegde gegevens, inclusief geautomatiseerd gebruik van de gegevens om het weer te voorspellen. Oudere mechanische barografen worden
zeer gewaardeerd door verzamelaars omdat ze goede tentoonstellingsartikelen zijn, vaak gemaakt van hoogwaardig hout en koper |
| |
De meest voorkomende weerbarograaf die tegenwoordig in huizen en openbare gebouwen wordt aangetroffen, is van het 8-daagse type.
Enkele belangrijke fabrikanten van barografen zijn
onder meer Negretti en Zambra, Short en Mason en Richard Ferris. De late Victoriaanse tot begin 20e eeuw wordt algemeen beschouwd als de hoogtijdagen van de productie van barografen. |
| |
Er zijn op dit moment veel belangrijke verbeteringen aangebracht, waaronder verbeterde temperatuurcompensatie en aanpassing van de penarm, zodat er minder gewicht op het papier kan worden uitgeoefend, waardoor kleine drukveranderingen beter kunnen worden geregistreerd (d.w.z. minder wrijving op de punt). Marine barografen (gebruikt op schepen) bevatten vaak demping. Dit egaliseert de beweging van het schip zodat een stabielere aflezing kan worden verkregen, dit kan ofwel oliedemping van het mechanisme zijn of simpele spiraalveervoeten op de basis.
Maar nieuwere solid-state digitale barografen elimineren dit probleem helemaal, omdat ze geen bewegende delen gebruiken. |
| Omdat atmosferische druk op een voorspelbare manier reageert op hoogteverschillen, kunnen barografen worden gebruikt om hoogteverschillen tijdens een vliegtuigvlucht vast te leggen.
De FAI had barografen nodig om bepaalde taken en pogingen in verband met zweefvliegtuigen vast te leggen. Een continu variërend spoor gaf aan dat het zweefvliegtuig niet was geland tijdens een taak, terwijl metingen van een gekalibreerd spoor konden worden gebruikt om de voltooiing van hoogtetaken of het vastleggen van records vast te stellen. Voorbeelden van FAI-goedgekeurde zweefvliegtuigbarografen waren de Replogle mechanische trommelbarograaf en de EW elektronische barograaf (die kan worden gebruikt in combinatie met GPS). Mechanische barografen
worden nu niet vaak gebruikt voor vluchtdocumentatie, omdat ze zijn verplaatst door GNSS-vluchtrecorders. |
 |
| Driedaagse barograaf die wordt gebruikt door de Meteorologische Dienst van Canada |
|
|
 |
| Een draagbare barograaf in behuizing |
|
| |
| Driedaagse barograaf |
| |
| Rechtsboven op de foto van de driedaagse barograaf is een zilveren gekartelde knop te zien. Dit is om de barograaf zo af te stellen dat deze de stationsdruk correct weergeeft.
Nauwelijks zichtbaar onder de knop is een kleine zilveren plunjer. Dit wordt elke drie uur ingedrukt om een tijdmarkering op het papier achter te laten |
| |
De lijn tussen twee van deze markeringen wordt het 'kenmerk van barometrische tendens' genoemd en wordt gebruikt door weersvoorspellers.
De waarnemer zou eerst opmerken of de druk
lager of hoger was dan drie uur eerder. Vervolgens zou een codenummer worden gekozen dat het beste de drie-urige tracering weergeeft. Er zijn negen mogelijke keuzes (0 tot 8) en geen
enkele code heeft de voorkeur boven een andere. In het geval van de grafiek op de barograaf kan een van de twee codes worden gekozen. Een 8 (stabiel en dan afnemend) of 6 (afnemend
en dan stabiel). De waarnemer moet de 6 kiezen omdat deze het laatste deel van het spoor vertegenwoordigt en dus het meest representatief is voor de drukverandering. |
| |
| In het midden onderaan is de aneroïde (groot rond zilveren voorwerp). Naarmate de druk toeneemt, wordt de aneroïde naar beneden gedrukt waardoor de arm omhoog beweegt en een spoor op het papier achterlaat. Naarmate de druk afneemt, tilt de veer de aneroïde op en beweegt de arm naar beneden. |
| |
Na drie dagen wordt de trommel waarop de grafiek is bevestigd, verwijderd. Op dit punt wordt de uurwerkmotor opgewonden en indien nodig
kunnen correcties worden aangebracht om de snelheid te verhogen of te verlagen en wordt een nieuwe kaart bijgevoegd. |
| |
|
Bronnen:
Wikipedia-en |
|
|
|
|
|
|
