Barógrafo - Barograph
Um barógrafo é um barômetro que registra a pressão barométrica ao longo do tempo de forma gráfica. Este instrumento também é usado para fazer um registro contínuo da pressão atmosférica. O elemento sensível à pressão, um cilindro metálico parcialmente evacuado, está ligado a um braço da caneta de tal forma que o deslocamento vertical da caneta é proporcional às mudanças na pressão atmosférica.
Desenvolvimento
Alexander Cumming , relojoeiro e mecânico, afirma ter feito o primeiro barógrafo de registro eficaz na década de 1760 usando uma célula aneróide . Cumming criou uma série de relógios barométricos, incluindo um para o Rei George III . No entanto, esse tipo de design caiu em desuso. Como a quantidade de movimento que pode ser gerada por um único aneróide é minúscula, até sete aneróides (os chamados Vidie-latas) são freqüentemente empilhados "em série" para amplificar seu movimento. Este tipo de barógrafo foi inventado em 1844 pelo francês Lucien Vidi (1805–1866).
Em tais barógrafos, uma ou mais células aneróides atuam por meio de uma engrenagem ou trem de alavanca para acionar um braço de registro que tem em sua extremidade um escriba ou uma caneta. Um escriba grava em papel alumínio, enquanto uma caneta grava em papel usando tinta, mantida em uma ponta. O material de gravação é montado em um tambor cilíndrico que é girado lentamente por um mecanismo de relógio . Normalmente, o tambor faz uma revolução por dia, semana ou mês e a taxa de rotação pode ser selecionada pelo usuário.
Vários outros tipos de barógrafo também foram inventados. Karl Kreil descreveu uma máquina em 1843 baseada em um barômetro de sifão , onde um lápis marcava um gráfico em intervalos uniformes. Francis Ronalds , o Diretor Honorário do Observatório de Kew , criou o primeiro barógrafo bem-sucedido utilizando a fotografia em 1845. A variação da altura do mercúrio no barômetro foi registrada em uma superfície fotossensível em movimento contínuo. Em 1847, um sofisticado mecanismo de compensação de temperatura também foi empregado. O barógrafo de Ronalds foi utilizado pelo Escritório Meteorológico do Reino Unido por muitos anos para auxiliar na previsão do tempo e as máquinas foram fornecidas a vários observatórios em todo o mundo.
Uso Moderno
Hoje, os barógrafos de registro tradicionais para uso meteorológico foram comumente substituídos (embora não todos) por instrumentos meteorológicos eletrônicos que usam métodos de computador para registrar a pressão barométrica. Estes não são apenas mais baratos do que os barógrafos anteriores, mas também podem oferecer maior duração de gravação e a capacidade de realizar análises de dados adicionais nos dados capturados, incluindo o uso automatizado dos dados para prever o tempo. Barógrafos mecânicos mais antigos são altamente valorizados pelos colecionadores, pois são bons itens de exibição, muitas vezes sendo feitos de madeira e latão de alta qualidade.
O barógrafo meteorológico mais comum encontrado em residências e prédios públicos atualmente é o tipo de 8 dias. Alguns fabricantes importantes de Barógrafos são Negretti e Zambra , Short e Mason e Richard Ferris entre outros. O final do século Vitoriano até o início do século 20 é geralmente considerado o auge da fabricação de barógrafos. Muitos refinamentos importantes foram feitos neste momento, incluindo compensação de temperatura aprimorada e modificação do braço da caneta, para permitir que menos peso seja aplicado ao papel, permitindo um registro melhor de pequenas mudanças de pressão (ou seja, menos fricção na ponta). Os barógrafos marítimos (usados em navios) geralmente incluem amortecimento . Isso equilibra o movimento do navio para que uma leitura mais estável possa ser obtida, isto pode ser o amortecimento de óleo do mecanismo ou simples pés de mola em espiral na base. Porém, os barógrafos digitais mais recentes de estado sólido eliminam esse problema por completo, uma vez que não usam peças móveis.
Uso na aviação
Como a pressão atmosférica responde de maneira previsível às mudanças na altitude, os barógrafos podem ser usados para registrar as mudanças de elevação durante o voo de uma aeronave. Os barógrafos eram exigidos pela FAI para registrar certas tarefas e registrar tentativas associadas aos planadores . Um traçado que varia continuamente indica que o planador não pousou durante uma tarefa, enquanto as medições de um traçado calibrado podem ser usadas para estabelecer a conclusão das tarefas de altitude ou o estabelecimento de registros. Exemplos de barógrafos de planadores aprovados pela FAI incluem o barógrafo de bateria mecânica Replogle e o barógrafo eletrônico EW (que pode ser usado em conjunto com GPS ). Barógrafos mecânicos não são comumente usados para documentação de vôo agora, tendo sido substituídos por gravadores de vôo GNSS .
Barógrafo de três dias
No canto superior direito da imagem do barógrafo de três dias pode ser visto um botão serrilhado de prata . Isso serve para ajustar o barógrafo para que reflita corretamente a pressão da estação. Quase invisível abaixo do botão, há um pequeno êmbolo de prata. É pressionado a cada três horas para deixar uma marca de tempo no papel.
A linha entre duas dessas marcas é chamada de 'característica de tendência barométrica' e é usada por meteorologistas . O observador primeiro notaria se a pressão estava mais baixa ou mais alta do que três horas antes. Em seguida, um número de código seria escolhido que melhor representa o rastreamento de três horas. Existem nove opções possíveis (0 a 8) e nenhum código individual tem preferência sobre outro. No caso do gráfico do barógrafo, um de dois códigos pode ser escolhido. Um 8 (constante e depois decrescente) ou 6 (diminuindo e depois estável). O observador deve escolher o 6 porque ele representa a última parte do traço e, portanto, é o mais representativo da mudança de pressão.
Na parte inferior central está o aneróide (grande objeto circular de prata). À medida que a pressão aumenta, o aneróide é empurrado para baixo, fazendo com que o braço se mova para cima e deixe um rastro no papel. Conforme a pressão diminui, a mola levanta o aneróide e o braço se move para baixo.
Após três dias, o tambor ao qual o gráfico está anexado é removido. Neste ponto, o motor do relógio é acionado e, se necessário, podem ser feitas correções para aumentar ou diminuir a velocidade e um novo gráfico é anexado.