Основно въведение
Алтиметър: ɡāodùjì
Алтиметърът е високо прецизен инструмент с различни диапазони, предназначен за много индустриални приложения и тестващи институции.
Широко подходящ за различни приложения, неговите приложения включват прецизна инспекция на детайла, многоточкова инспекция, наблюдение на измервателно оборудване и измерване на позиция и много други области.
Структурен принцип
Инструментът включва високопрецизно решетъчно устройство, устройство с измервателна пръчка с плътна направляваща релса и високоефективно високоскоростно вземане на проби.
Алтиметърът използва решетка с висока точност като еталон за измерване и е избран линеал с инкрементална решетка със стъклен субстрат, така че измерването поддържа голям диапазон на измерване, не е чувствително към вибрации и удари и има определена температурна характеристика.
Методът на сканиране на линийката с инкрементална решетка е фотоелектрично сканиране, така че няма механичен контакт или износване. Електронното устройство разделя изходния сигнал на много малка стъпка на измерване на нанометрово ниво, така че да осигури малка грешка в позицията в рамките на периода на сигнала.
Барометричен алтиметър
Барометричният алтиметър се поставя в самолета по време на откриване на въздушни обекти. Той използва връзката между атмосферното налягане и надморската височина, за да измери надморската височина на полета на самолета (известна също като абсолютна надморска височина). ) На инструмента.
Всеки знае, че налягането във водата се определя само от дълбочината на водата, P=ρgh. Атмосферното налягане е подобно на това, което се създава от гравитацията на въздуха на повърхността. С увеличаване на надморската височина дебелината на въздуха на повърхността намалява и налягането на въздуха намалява. Следователно стойността на надморската височина може да бъде получена чрез измерване на атмосферното налягане на мястото и сравняването му със стандартната стойност. Това е основният принцип на работа на барометричния алтиметър. Да предположим, че атмосферното налягане на морското равнище е P0 и местното атмосферно налягане е P, тогава надморската височина h=(P0-P)/(ρ*g). С увеличаване на надморската височина температурата и налягането на атмосферата постепенно намаляват, което води до намаляване на плътността. Формула, която не отчита тази точка, няма практическа стойност.
Ако приемем, че плътността намалява равномерно с височината, h=0 на морското равнище, ρ=ρ0, h=r (дебелина на атмосферата) на външната граница на атмосферата, ρ=0, така че ρ=ρ0 (h0-h )/H0 , тогава атмосферното налягане на височина h е сумата от атмосферната маса от h0 до h. Тъй като това е линейна зависимост, атмосферното налягане на височина h може да се изчисли като P(h)=ρ0 с познаването на аритметичната последователност (h0-h)^2/(2h0) и стандартното атмосферно налягане P0 в морето нивото и плътността на въздуха ρ0 са известни, вземете P0=101kPa и плътността на въздуха ρ0=1,2kg/m^3, което може да се използва за изчисляване на h0 =8400 метра, така че изразът за надморска височина трябва да се коригира на h= h0-sqrt(P/P0).
Всъщност дебелината на газа, който допринася за повърхностното атмосферно налягане, наистина е само от порядъка на десетки километри. По-точно, 99% от атмосферната маса е концентрирана в рамките на 30 километра от повърхността, от които 50% са в рамките на 5,6 километра. %. Въпреки че горните слоеве на атмосферата над 100 км имат важно въздействие върху земната среда, тяхната плътност вече е доста ниска.
Of course, the assumption of this linear relationship is only a rough approximation. It can be concluded from the hydrostatic equilibrium condition that the atmospheric density decreases exponentially with the increase in altitude. However, this sentence It is approximately true only when the atmosphere is statically stable. On this basis, NASA gives an empirical formula for near-Earth atmospheric temperature and pressure. All barometric altimeters use machinery or circuits to reproduce the correspondence between pressure and altitude. , But the difference in air density caused by climate change is completely impossible to estimate. This is a common problem with this type of altimeter. Therefore, it is better to use GPS based on solid geometry when highly accurate values are required.