Не сходится высота первого и второго десятка этажей в доме.

[wrest]

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.

[amon]

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?

[EUgeneUS]

wrest
Тяга?

[wrest]

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.

[Dmitriy40]

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.

[wrest]

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?

[amon]

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".

[Dmitriy40]

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.

[EUgeneUS]

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.

[wrest]

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.

[Dmitriy40]

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.

[wrest]

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.

[Dmitriy40]

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.

[wrest]

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).

[Dmitriy40]

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.