2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу 1, 2, 3, 4, 5 ... 8  След.

Откуда разница высот?
Погрешность барометра. 14%  14%  [ 1 ]
Неправильная формула в барометре. 0%  0%  [ 0 ]
Особенность изменения давления в высотных домах. 14%  14%  [ 1 ]
Тайный этаж. 43%  43%  [ 3 ]
Другое. 29%  29%  [ 2 ]
Всего голосов : 7
 
 Не сходится высота первого и второго десятка этажей в доме.
Сообщение01.11.2017, 15:25 


05/09/16
11469
Захожу вчера в подъезд, барометр на 1 этаже показывает 723,20 мм рт.ст. и я устанавливаю относительную высоту в ноль. На 11-м этаже барометр показывает 720,59 мм рт.ст, а на 21-м этаже показывает 718,09 мм рт.ст.
Так что получается, что с 1 этажа до 11 давление падет на 2,61 мм рт.ст., а с 11 до 21 -- на 2,50 мм рт.ст., то есть аж на 4,4% меньше.
Соответственно, относительную высоту на 11-м этаже показывает 28,95м, а на 21-м 56,84м, т.е. перепад высот который должен быть одинаковым, отличается почти на метр.

Думаю написать отрицательный отзыв автору приложения (барометра), но вдруг он написал его правильно, а причина что не сходится высота с 1 по 11 этаж и с 11 по 21 -- другая?

Вопрос: какие могут быть причины столь заметного расхождения высот первого и второго десятков этажей?

Собственные попытки решения такие: прочитал что на каждые 12 метров высоты давление меняется на 1 мм рт.ст., для малых высот а для больших не так. Но у меня выходит 11,09 метров на миллиметр ртутного столба на первых 10-ти этажах 11,16 метра на миллиметр ртутного столба - на втором десятке. Разница больше чем 4% я считаю заметная. Одно из объяснений -- у меня в доме есть тайный этаж высотой около метра, о котором я не знаю.

Температура воздуха в доме, ну по ощущениям около 22 градусов - что на 1-м этаже, что на 21-м. Влажность в доме не знаю, но на улице по сообщениям на сайтах погоды была около 70%

По GPS, первый этаж находится на высоте 131 метр над уровнем моря.

Да, цифры приведены конкретные на вчерашний день. Но порядок отличия высот (один метр) я замечал регулярно, зимой и летом. Летом, правда, кажется, отличие меньше.

 Профиль  
                  
 
 Re: Не сходится высота первого и второго десятка этажей в доме.
Сообщение01.11.2017, 15:31 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


04/09/14
5003
ФТИ им. Иоффе СПб
wrest в сообщении #1261235 писал(а):
21-м этаже показывает 718,09 мм рт.ст.
На 21-м этаже ветер дует. Про парадокс Бернулли слыхали?

 Профиль  
                  
 
 Re: Не сходится высота первого и второго десятка этажей в доме.
Сообщение01.11.2017, 15:32 
Аватара пользователя


11/12/16
13195
уездный город Н
wrest
Тяга?

 Профиль  
                  
 
 Re: Не сходится высота первого и второго десятка этажей в доме.
Сообщение01.11.2017, 15:35 


05/09/16
11469
amon в сообщении #1261238 писал(а):
Про парадокс Бернулли слыхали?

Не помню такого и Википедия не ищет.

amon в сообщении #1261238 писал(а):
На 21-м этаже ветер дует.

Так я же не на улице меряю, а внутри дома, в лифтовом холле. Там не дует.

 Профиль  
                  
 
 Re: Не сходится высота первого и второго десятка этажей в доме.
Сообщение01.11.2017, 15:40 
Заслуженный участник


20/08/14
11070
Россия, Москва
Спуститесь обратно, в процессе снова проконтроллируйте показания.
Повторите всё ещё 5 раз.
И желательно быстро, не в течении часа, а пока атмосферное давление не успело заметно измениться. Заметно - в пределах желаемой погрешности измерений высоты, если хотите заметно меньше метра - давление за время подъёма/спуска не должно измениться больше чем на $0{,}02$ мм.рт.ст. (порядка $0{,}25$ метра высоты).
Если результаты совпадут с хорошей точностью - будем думать дальше. Одиночный опыт, тем более не мгновенный - неадекватный.

Основная же причина думаю в неточности измерителя давления. Не "показателя", не экрана, не количества цифр после запятой - а именно физического датчика давления. Он может иметь хорошее разрешение (шаг по давлению хоть в тысячную мм.рт.ст), но отвратительную точность (т.е. нелийнейность или коэффициент пропорциональности не точно $1$). На обычные бытовые датчики вроде как гарантируют точность порядка 0.1% от всей шкалы (а не от относительного изменения давления!), а это, секундочку, почти 1 мм.рт.ст.! Относительную точность они выдают на порядок лучшую, типа $\pm1$ метр высоты, но это всё равно больше вашей намерянной погрешности.

 Профиль  
                  
 
 Re: Не сходится высота первого и второго десятка этажей в доме.
Сообщение01.11.2017, 15:44 


05/09/16
11469
EUgeneUS в сообщении #1261239 писал(а):
Тяга?

Это мне в голову приходило.
Более того, если стоять на первом этаже и смотреть на барометр, особенно зимой, то разница давлений когда двери закрыты и когда кто-то входит в подъезд очень заметна (зимой -- метра на три в пересчете на высоту, летом разницы почти нет или на предле чувствительности барометра). Возникает через пару секунд после открытия двери и также быстро пропадает (ну наверное инертность барометра еще). Ну и на слух слышно -- завывать начинает. Но это зимой. Летом этого нет, а разность высот между первым и вторым десятком этажей есть.

Но допустим, причина в тяге. На первом этаже двери, можно сказать, закрыты герметично. Значит что -- задувает где-то выше первого? Если да, то задувает на первом десятке этажей, на втором или от задувания на каждом тоже такой результат будет как у меня?
Я бы, честно сказать, тягу исключил. Если бы была заметная тяга, было бы где-то холодно зимой, на каком-то этаже, и тягу быстро бы прикрывали мерзнущие жители.

-- 01.11.2017, 15:48 --

Dmitriy40 в сообщении #1261243 писал(а):
Спуститесь обратно, в процессе снова проконтроллируйте показания.
Повторите всё ещё 5 раз.
И желательно быстро, не в течении часа, а пока атмосферное давление не успело заметно измениться. Заметно - в пределах желаемой погрешности измерений высоты, если хотите заметно меньше метра - давление за время подъёма/спуска не должно измениться больше чем на $0{,}02$ мм.рт.ст. (порядка $0{,}25$ метра высоты).
Если результаты совпадут с хорошей точностью - будем думать дальше. Одиночный опыт, тем более не мгновенный - неадекватный.

Я привел конкретные вчерашние цифры. А так-то опыт не одиночный, многократный и в разных погодных условиях. Просто я не записывал цифры, а считал высоты. То есть результат устойчивый.
Да и общая высота с 1 по 21 этаж меня не очень устраивает, получается один этаж слишком низкий.

-- 01.11.2017, 15:50 --

Dmitriy40 в сообщении #1261243 писал(а):
Основная же причина думаю в неточности измерителя давления. Не "показателя", не экрана, не количества цифр после запятой - а именно физического датчика давления.

А как подтвердить\исключить эту причину?

Ну скажем, точно известно, что в высотных домах перепад давлений 1-11 этаж равен перепаду давлений 11-21 этаж если мерить внутри дома в лифтовых холлах?

 Профиль  
                  
 
 Re: Не сходится высота первого и второго десятка этажей в доме.
Сообщение01.11.2017, 15:54 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


04/09/14
5003
ФТИ им. Иоффе СПб
wrest в сообщении #1261240 писал(а):
Не помню такого и Википедия не ищет.
Сейчас это называется "закон Бернулли". Там, где скорость потока больше давление меньше. Скорость ветра у земли меньше скорости ветра на 21 этаже. Из-за этого может возникнуть дополнительная разница давлений. Второе возможное объяснение, действительно, тяга. А скорее всего, и то, и другое.
wrest в сообщении #1261240 писал(а):
Так я же не на улице меряю, а внутри дома, в лифтовом холле. Там не дует.
Дом "дырявый". На каждом этаже давление снаружи и внутри пытается уравняться, но дырочки маленькие, поэтому уравнивается "в среднем".

 Профиль  
                  
 
 Re: Не сходится высота первого и второго десятка этажей в доме.
Сообщение01.11.2017, 16:03 
Заслуженный участник


20/08/14
11070
Россия, Москва
wrest в сообщении #1261245 писал(а):
А как подтвердить\исключить эту причину?

Повторить опыт несколько раз в одних и тех же условиях - пока атмосферное давление не успело измениться более чем на $0{,}02$ мм.рт.ст. Ну как минимум тут же спуститься обратно и проверить что давление на 1 этаже не изменилось (с указанной погрешностью). Это хотя бы покажет стабильность измерений.
Я бы проверил ещё и линейность, выходить на каждом (или хоть втором-третьем) этаже и записывать давление (и лучше тоже не один раз, а несколько), а потом построить график и оценить насколько он отличается от прямой.

При огромном желании можно заняться калибровкой барометра, если не нужен весь диапазон и не нужны абсолютные цифры давления, то это не сверхсложно. Сварганить герметичную камеру (влоть до воздушного шарика), положить туда барометр, подсоединить через сифон к камере вертикальную трубку и меняя в ней высоту столба жидкости (воды) менять давление в камере. Измерить высоту столба жидкости можно с точностью до 1мм легко, а если трубка широкая и капилярными эффектами допустимо пренебречь - то и $0{,}2$ высоты легко. 1мм водяного столба это $1{,}133$ метра высоты.

 Профиль  
                  
 
 Re: Не сходится высота первого и второго десятка этажей в доме.
Сообщение01.11.2017, 16:05 
Аватара пользователя


11/12/16
13195
уездный город Н
wrest
Без тяги у Вас в доме вентиляция работать не будет :-)

Попробуйте сделать всё тоже самое, но измерять давление не внутри дома, а снаружи - вытянув руку с барометром в окно, или на открытых лестничных площадках, в некоторых домах есть такие. Желательно с теневой стороны дома.

 Профиль  
                  
 
 Re: Не сходится высота первого и второго десятка этажей в доме.
Сообщение01.11.2017, 16:13 


05/09/16
11469
amon в сообщении #1261253 писал(а):
Дом "дырявый". На каждом этаже давление снаружи и внутри пытается уравняться, но дырочки маленькие, поэтому уравнивается "в среднем".

Тогда, мне кажется что эффект был бы с обратным знаком -- на верхнем десятке этажей перепад давлений был бы больше чем на нижнем. Разве нет? Да и по перепаду высот, который вычисляет барометр, нижний десяток больше похож на правду.

-- 01.11.2017, 16:25 --

Dmitriy40 в сообщении #1261261 писал(а):
Ну как минимум тут же спуститься обратно и проверить что давление на 1 этаже не изменилось (с указанной погрешностью). Это хотя бы покажет стабильность измерений.

Я стабильность проверял так. Практически ежедневно, десятки раз, засекал показания относительной высоты (но, правда, не разность давлений) между 1 и 21 этажом. Отличия в среднем в пределах полуметра, диапазон "стартовых" давлений этих измерений на 1 этаже от 730 до 780 мм рт.ст.

То есть вы склоняетесь к тому, что показания должны быть линейные и всё дело в погрешности барометра?

EUgeneUS в сообщении #1261262 писал(а):
Попробуйте сделать всё тоже самое, но измерять давление не внутри дома, а снаружи - вытянув руку с барометром в окно, или на открытых лестничных площадках, в некоторых домах есть такие. Желательно с теневой стороны дома.

Это в голову мне тоже приходило. Но было лень, (плюс, кажется, на 11-м этаже так просто на лестничную клетку и не выйдешь) а измерения внутри дома я проводил одно время очень часто (каждый день утром и вечером пока поднимался\спускался на лифте) и поэтому в тенденции уверен.

 Профиль  
                  
 
 Re: Не сходится высота первого и второго десятка этажей в доме.
Сообщение01.11.2017, 16:35 
Заслуженный участник


20/08/14
11070
Россия, Москва
wrest в сообщении #1261270 писал(а):
показания должны быть линейные
Очевидно да, в пределах погрешности физического датчика.
wrest в сообщении #1261270 писал(а):
всё дело в погрешности барометра?
Нет, вот такого я не говорил. Далеко не только. Но это одна из важных причин, которую можно и надо проверить. Хотя, Вы уже похоже нечто подобное и сделали, пусть и не так методологически правильно, но всё же:
wrest в сообщении #1261270 писал(а):
Практически ежедневно, десятки раз, засекал показания относительной высоты (но, правда, не разность давлений) между 1 и 21 этажом. Отличия в среднем в пределах полуметра, диапазон "стартовых" давлений этих измерений на 1 этаже от 730 до 780 мм рт.ст.
Вот эти вот полметра и можно считать реальной оценкой сверху погрешности датчика, она точно меньше. Но не обязательно сильно меньше. Потому лишнего этажа в 3м у вас точно нет, а вот насчёт метра - под вопросом, не наличие этажа конечно, а причина расхождения на полметра измерений и расчётов.

 Профиль  
                  
 
 Re: Не сходится высота первого и второго десятка этажей в доме.
Сообщение01.11.2017, 17:00 


05/09/16
11469
Dmitriy40 в сообщении #1261283 писал(а):
Вот эти вот полметра и можно считать реальной оценкой сверху погрешности датчика, она точно меньше.

Причем это полметра на 60 метрах перепада, меньше процента. Я бы сказал, что у барометра абсолютная случайная погрешность около как раз полуметра по крайней мере в диапазоне 0-1000 метров над уровнем моря. Если рукой поднимать барометр на полметра, показания устойчиво меняются.

Dmitriy40 в сообщении #1261283 писал(а):
а вот насчёт метра - под вопросом, не наличие этажа конечно,

Ну я честно сказать этого не исключаю, вроде бы раздача воды в высотных домах делается скажем на нижний десяток этажей - с 10-го этажа а на верхний - с крыши. По крайней мере сантехники мне говорили что в дом заходит две трубы каждого водоснабжения (холодного и горячего) - одна с высоким давлением вторая с (относительно) низким. Типа 10 атмосфер (я не помню точно цифры) атмосфер - высокое и 6 атмосфер низкое. Но разводка этих труб мне кажется вряд ли сделана в межэтажном перекрытии которое из себя представляет бетонную плиту. Может разводка для нижнего десятка просто в подвале. Разводка для верхнего десятка этажей точно на крыше -- я там был и видел. По лестнице я ходил пару раз когда лифт не работал, но не замечал что в районе 10-го этажа какой-то из переходов выше на метр.

 Профиль  
                  
 
 Re: Не сходится высота первого и второго десятка этажей в доме.
Сообщение01.11.2017, 17:15 
Заслуженный участник


20/08/14
11070
Россия, Москва
Я почему ещё предлагал спуститься обратно и сверить показания (кроме разумеется проверки погрешности датчика давления), атмосферное давление может меняться относительно быстро, максимум что я лично видел долговременно - чуть больше 10 мм.рт.ст. в сутки, это примерно 1 метр высоты за 10 минут. Т.е. погрешность в полметра может набежать уже за 5 минут подъёма/спуска. Конечно лифты ходят быстрее, но вдруг ... Правда такие резкие долговременные перепады давления редки, но для единичных замеров про них помнить стоит.

 Профиль  
                  
 
 Re: Не сходится высота первого и второго десятка этажей в доме.
Сообщение01.11.2017, 17:17 


05/09/16
11469
Dmitriy40 в сообщении #1261283 писал(а):
Очевидно да, в пределах погрешности физического датчика.

В интернетах пишут, что датчик Bosch BMP280, даташит в .pdf: https://ae-bst.resource.bosch.com/media ... 001-18.pdf
Абсолютная погрешность 100 паскалей (0,75 мм рт.ст.), относительная 12 паскалей (0.09 мм рт.ст., около метра), разрешение 0,16 паскаля (меньше 10 см).

 Профиль  
                  
 
 Re: Не сходится высота первого и второго десятка этажей в доме.
Сообщение01.11.2017, 17:25 
Заслуженный участник


20/08/14
11070
Россия, Москва
Угу, я по этому датчику цифры и смотрел.
Реальная точность у него повыше будет, эти цифры для более-менее широких диапазонов условий, да и гарантированы, а большинство экземпляров датчиков раза в полтора-два лучше.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 116 ]  На страницу 1, 2, 3, 4, 5 ... 8  След.

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group