Потолочный баллон
 | Эта статья включает список общих ссылок , но в ней отсутствуют достаточные соответствующие встроенные цитаты . ( Апрель 2012 г. ) |
также Потолочный шар, называемый пилотным шаром или пибалом , используется метеорологами для определения высоты основания облаков над уровнем земли в дневное время. В прошлом, а иногда и сегодня, для отслеживания воздушного шара использовался теодолит , чтобы определить скорость и направление ветра наверху. [1] Принцип потолочного воздушного шара заключается в том, что время полета воздушного шара с известной скоростью подъема (насколько быстро он поднимается) от момента его выпуска до момента его исчезновения в облаках можно использовать для расчета высоты нижней части облаков.
Как это используется
[ редактировать ]Потолочный воздушный шар представляет собой небольшой, обычно красный, (рифленый) резиновый воздушный шар, обычно имеющий диаметр 76 мм (3 дюйма) до надувания, надутый до диаметра ~ 40 см (~ 15,75 дюйма). После надувания баллон вынимают наружу и отпускают. Засекая время от выпуска воздушного шара до момента его входа в облако, можно получить высоту потолка. При правильном надувании воздушный шар будет подниматься со скоростью 140 м/мин (460 футов/мин). Основания облаков очень редко бывают плоскими и сплошными, поэтому высота потолка — это не момент исчезновения воздушного шара, а момент, когда цвет начинает тускнеть. Воздушный шар также можно использовать для измерения вертикальной видимости в слое тумана или метели . В этом случае воздушный шар начнет исчезать, как только его отпустят, поэтому вертикальная видимость — это когда воздушный шар исчезает. Если шар виден на значительном расстоянии в слое облаков, наблюдателю следует обратить на это внимание, так как это важно для самолетов.
Потолочный шар — надежный, безопасный и простой способ определить высоту облаков. Однако он имеет некоторые недостатки, о которых наблюдатель должен знать. Дождь и мокрый снег могут замедлить подъем воздушного шара, создавая ложно высокий потолок, а сильный ветер и плохая видимость могут привести к тому, что воздушный шар войдет в облако раньше, чем это произойдет на самом деле. Поскольку воздушный шар поднимается со скоростью 140 м/мин (460 футов/мин), ему потребуется более пяти минут, чтобы достичь высоты 700 м (2300 футов). За пределами этой высоты возможность следить за воздушным шаром, даже в бинокль, плохая, поскольку даже малейшее движение глаза от воздушного шара почти наверняка приведет к его исчезновению.
Ночью, когда использование воздушного шара нецелесообразно, потолочный проектор используется . Однако в сумерках использование потолочного проектора может оказаться невозможным, тогда можно использовать пибал (воздушный шар-пилот). Это простая лампочка-фонарик, прикрепленная к батарейке. Для зарядки аккумулятора его погружают в воду на три минуты, а затем привязывают к воздушному шару перед надуванием. Сегодня они используются редко.
Технические детали
[ редактировать ]Баллоны и сопутствующее оборудование обычно хранятся в шкафу, закрепленном на стене рядом с газовыми баллонами. Шкаф имеет три дверцы, одна из которых открывается вниз и к ней крепится подставка. В верхней части наполнительной стойки находится Г-образная труба с двумя кольцами: маленьким внизу и большим сверху, называемым надувным соплом. Кольца не позволяют трубке проваливаться через подставку или подниматься слишком высоко, когда шар надувается. В верхнем кольце вырезано несколько канавок, которые помогают удерживать прикрепленный к нему баллон.
В нижней части трубы находится груз, который, когда будет добавлено точное количество газа, поднимется, указывая на то, что баллон полон. К этой трубке присоединяется резиновый шланг, который дважды проходит через заливную стойку. Первое отверстие больше трубки, что обеспечивает возможность перемещения, а второе используется для удержания трубки на месте.
Оттуда трубка идет к игольчатому клапану , который контролирует количество газа, поступающего в баллон. Затем вторая трубка будет идти от клапана к регулирующему клапану , прикрепленному к газовому баллону. К этому клапану прикреплены два манометра. Один показывает общее давление, оставшееся в газовом баллоне, а второй показывает количество газа, протекающего через трубку. Обычно цилиндр изготавливается из стали и весит около 140 фунтов (65 кг). Он содержит эквивалент около 200 футов 3 (5,7 м 3 ) газа при стандартном давлении, хранящегося под давлением 2000 фунтов на квадратный дюйм (14 мегапаскалей ) и надувающего примерно 120 воздушных шаров (в соответствии с номинальным диаметром 45 см).
На противоположной стороне шкафа есть место для хранения воздушных шаров, гирлянд и пибал. Газ, используемый для наполнения воздушного шара, — гелий или водород . Из-за своей низкой стоимости потолочные шары часто наполняют газообразным водородом, но иногда используют гелий.
Воздушный шар прикрепляют к соплу для надувания и на шею наматывают веревку. После надевания защитных очков и средств защиты слуха проверяют, полностью ли закрыт игольчатый клапан. Затем открывается главный клапан на цилиндре, а затем регулирующий клапан. Далее игольчатый клапан открывается и баллон начинает надуваться. Когда воздушный шар достигнет нужного размера, сопло надувания начнет подниматься. В этот момент игольчатый клапан закрывается вместе с клапаном регулятора и клапаном баллона. Затем веревкой перевязывают горлышко баллона, чтобы гарантировать, что газ не выйдет наружу.
Во время надувания необходимо соблюдать осторожность, поскольку баллон может случайно выйти из строя и его разорвать. Если человек, надувающий воздушный шар, не носит защитные очки или средства защиты органов слуха, это может привести к повреждению глаз или ушей.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- Environment Canada – Службы атмосферной окружающей среды, Техническое руководство (TM07-01-01) Оборудование для потолочных баллонов 76 мм (3 дюйма).
- ^ Бреннер, Мартин (25 ноября 2009 г.). «Пилотный метеорологический шар (Пибал) Оптические теодолиты» . Ресурсы Мартина Бреннера по пилотным воздушным шарам . Калифорнийский государственный университет, Лонг-Бич . Проверено 25 июля 2014 г.
