水銀気圧計

水銀気圧計(すいぎんきあつけい)は、気圧計の一種で、最も標準的な気圧計である。

概要

水銀柱の静水圧と大気圧をつり合わせ、その時の水銀柱の高さから大気圧を求める圧力計。

持ち運びが容易であるフォルタン型気圧計が気象観測や実験一般に広く用いられるほか、大型U字管やサイフォンを用いた精密なものが標準気圧計として用いられている。

正確な測定を行うには、水銀柱上部の真空度の確保、気圧計内の水銀の温度測定、水銀面位置の正確な検出、水銀柱測定目盛りの校正などが必要である。

水銀気圧計は、垂直ガラス管が上部に閉じており、下部にある水銀で満たされた盆に座り、チューブ内の水銀は、水銀柱の重量がリザーバーに作用する大気力と釣り合うまで調整されるが大気圧が高いと、リザーバーにより多くの力がかかり、カラム内の水銀がより高くなり 低圧では、リザーバーにかかる力を下げることにより、水銀をカラム内のより低いレベルに下げることができる。 装置周辺の温度レベルが高くなると、水銀の密度が低下するため、水銀の高さを読み取るためのスケールは、この影響を補正するように調整されチューブは、少なくとも水銀に浸る量+ヘッドスペース+カラムの最大長である必要がある。

垂直水銀カラムとベースにリザーバーを備えた単純な水銀気圧計の概略図

トリチェリーは気圧計の水銀の高さが毎日わずかに変化することを記録し、「我々は基本的な空気の海の底に水没して住んでいる、それは争うことのできない実験によって重量を持っていることが知られている」[1]とし、大気の変化する圧力によるものであると結論付けている[2] 。1660年12月5日、 オットー・フォン・ゲーリケはトリチェリーに触発され、気圧が異常に低く翌日発生する嵐を法則で予測した。

フォーティンバロメーター

水銀気圧計の設計は、水銀のインチまたはミリメートル (mmHg)で大気圧を表現。 トルはもともと1 mmHgと定義されていた。 圧力は、垂直列の水銀の高さのレベルとして引用。 通常、気圧は26.5インチ (670 mm) および31.5インチ (800 mm) Hg。 1気圧(1 atm)は29.92インチ (760 mm)

フォーティンの気圧計の貯水池

計器をより敏感で読みやすくし、輸送を容易にするため設計変更により、盆地、サイフォン、ホイール、水槽、フォルティン、複数の折りたたみ式、ステレオメトリック、バランスバロメーターなどのバリエーションが生まれた。

2007年6月5日、水銀の販売を制限する欧州連合指令が制定され、ヨーロッパでの新しい水銀バロメーターの生産は事実上終了した[3]

脚注

  1. Strangeways, Ian. Measuring the Natural Environment. Cambridge University Press, 2000, p. 92.
  2. The Invention of the Barometer”. Islandnet.com. 2010年2月4日閲覧。
  3. Jones H. (2007年7月10日). “EU bans mercury in barometers, thermometers”. Reuters. https://www.reuters.com/article/environmentNews/idUSL0988544920070710 2017年9月12日閲覧。

参考文献

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