Perusjohdanto
Korkeusmittari: ɡāodùjì
Korkeusmittari on erittäin tarkka instrumentti, jossa on erilaisia alueita, jotka on suunniteltu moniin teollisiin sovelluksiin ja testauslaitoksiin.
Soveltuu laajasti erilaisiin sovelluksiin, ja sen sovelluksia ovat työkappaleen tarkkuustarkastus, monipistetarkastus, mittauslaitteiden valvonta ja paikanmittaus sekä monet muut alat.
Rakenneperiaate
Laite sisältää erittäin tarkan hilalaitteen, mittatankolaitteen, jossa on tiheä helmien ohjauskisko, ja tehokkaan nopean näytteenoton.
Korkeusmittari käyttää mittausreferenssinä erittäin tarkkaa ritilää ja valitaan lasisubstraatilla varustettu inkrementaalinen hilaviivain, joten mittaus tukee suurta mittausaluetta, on herkkä tärinälle ja iskuille ja sillä on tarkka lämpötilaominaisuus.
Inkrementaalisen hilaviivaimen skannausmenetelmä on valosähköinen skannaus, joten mekaanista kosketusta tai kulumista ei ole. Elektroniikkalaite jakaa ulostulosignaalin erittäin pieneen nanometritason mittausaskeleen, jotta varmistetaan pieni paikkavirhe signaalijakson sisällä.
Barometrinen korkeusmittari
Barometrinen korkeusmittari sijoitetaan lentokoneeseen ilmaesineiden havaitsemisen ajaksi. Se käyttää ilmanpaineen ja korkeuden välistä suhdetta ilma-aluksen lennon korkeuden mittaamiseen (tunnetaan myös absoluuttisena korkeutena). ) Laitteesta.
Kaikki tietävät, että veden paineen määrää vain veden syvyys, P=ρgh. Ilmakehän paine on samanlainen kuin tämä, joka syntyy pinnalla olevan ilman painovoiman vaikutuksesta. Korkeuden kasvaessa pinnan ilman paksuus pienenee ja ilmanpaine laskee. Siksi korkeusarvo voidaan saada mittaamalla paikan päällä oleva ilmanpaine ja vertaamalla sitä standardiarvoon. Tämä on barometrisen korkeusmittarin perustoimintaperiaate. Oletetaan, että ilmanpaine merenpinnan tasolla on P0 ja paikallinen ilmanpaine on P, jolloin korkeus h=(P0-P)/(ρ*g). Kun korkeus nousee, ilmakehän lämpötila ja paine laskevat vähitellen, mikä johtaa tiheyden vähenemiseen. Kaavalla, joka ei ota tätä seikkaa huomioon, ei ole käytännön arvoa.
Olettaen, että tiheys pienenee tasaisesti korkeuden mukana, h=0 merenpinnan tasolla, ρ=ρ0, h=r (ilmakehän paksuus) ilmakehän ulkorajalla, ρ=0, joten ρ=ρ0 (h0-h )/H0 , silloin ilmanpaine korkeudessa h on ilmakehän massan summa välillä h0 - h. Koska se on lineaarinen suhde, ilmanpaine korkeudessa h voidaan laskea P(h)=ρ0 aritmeettisen sekvenssin (h0-h)^2/(2h0) ja merellä vallitsevan normaalin ilmanpaineen P0 avulla. taso ja ilman tiheys ρ0 ovat molemmat tiedossa, ota P0=101kPa ja ilman tiheys ρ0=1.2kg/m^3, jonka avulla voidaan laskea h0 =8400 metriä, joten korkeuden lauseke tulee korjata arvoon h= h0-sqrt(P/P0).
Itse asiassa pinnan ilmanpaineeseen vaikuttavan kaasun paksuus on todellakin vain kymmenien kilometrien luokkaa. Tarkemmin sanottuna 99 % ilmakehän massasta on keskittynyt 30 kilometrin säteelle pinnasta, josta 50 % on 5,6 kilometrin säteellä. %. Vaikka yläilmakehä yli 100 km:n korkeudella on merkittävä vaikutus maapallon ympäristöön, sen tiheys on jo melko alhainen.
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.