Altimetro
Un altimetro è uno strumento di misura utilizzato per determinare la distanza verticale tra un punto e una superficie di riferimento. Informa l' altitudine se la misurazione è effettuata in relazione al livello del mare , l'altezza se è in relazione al livello del suolo locale e il livello di volo se è in relazione a una superficie isobara teorica. Il livello scelto è chiamato impostazione dell'altimetro .
Un altimetro barometrico misura la differenza di pressione atmosferica tra la sua posizione e una superficie di riferimento. Lo strumento quindi visualizza l'altitudine corrispondente assumendo un'atmosfera standard .
L'altimetro è uno degli strumenti di bordo di base utilizzati negli aerei . Viene utilizzato anche in montagna per l' escursionismo e l' alpinismo .
Utilizzare in aeronautica
A bordo di un aereo, permette di conoscere tre parametri di volo:
- l'altezza dal suolo: in particolare per la navigazione locale e per evitare gli ostacoli artificiali di cui le carte pubblicano l'altitudine e l'altezza. Usando la pressione dell'aeroporto come riferimento, l'aereo decolla o atterra con l'altimetro che indica 0 . L'altezza annotata su una mappa è seguita dalle parole ASFC ( Above surface ) o AAL ( Above Airport Level )
- l' elevazione relativa al livello del mare : per evitare ostacoli naturali le cui schede pubblicano l'altitudine. Un'altitudine annotata su una mappa è seguita da AMSL ( Above Mean Sea Level ).
- il livello di volo : per evitare collisioni tra aeromobili utilizzando un riferimento di pressione arbitrario identico per tutti e fissato a 1013,25 hPa .
L'altimetro barometrico viene utilizzato su tutti i velivoli e consente di misurare i tre parametri di cui sopra. Il radioaltimetro misura l'altezza istantanea dal suolo verticalmente rispetto al velivolo; è particolarmente utile in volo a bassa quota e in fase di avvicinamento. Il GPS fornisce l'altitudine del velivolo ma la sua precisione non è attualmente sufficiente a rendere obsoleto l'altro mezzo.
Principi di funzionamento
Altimetro barometrico
L' altimetro barometrico misura la differenza di pressione atmosferica tra il livello di riferimento, impostato dall'utente, e il livello dell'altimetro. Il livello di riferimento scelto, corrispondente alla visualizzazione “0”, dipende dalla fase del volo ed è generalmente quello dell'aeroporto di partenza o di destinazione o quello del livello del mare.
L'altimetro barometrico è calibrato in base alla variazione della pressione atmosferica con l'altitudine in un'atmosfera standard (normalizzata).
Prendendo il livello del mare come altitudine di riferimento h 0 e prendendo per l'atmosfera uno stato medio definito dall'atmosfera di tipo ICAO standard (temperatura 15 ° C = 288,15 K, pressione 1013,25 hPa, temperatura verticale del gradiente 0,65 K per 100 m), otteniamo la formula del livellamento barometrico internazionale:
Questa formula permette il calcolo della pressione ad una certa altitudine, senza la necessità di conoscere la temperatura o il gradiente di temperatura verticale. La precisione nel caso delle applicazioni pratiche è comunque limitata, poiché qui scegliamo uno stato medio diverso dallo stato reale dell'atmosfera.
Pertanto, l'altimetro è in realtà un barometro la cui scala di graduazione è in metri o più spesso in piedi inglesi ( feet ).
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Altimetro da paracadutismo (analogico).
Ci sono altimetri barometrici con display analogico , che non richiedono alimentazione, o digitali.
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Struttura di un altimetro barometrico analogico aeronautico.
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Diagramma semplificato che spiega il funzionamento di un altimetro barometrico analogico: la pressione applicata alla capsula aneroide la deforma e fa muovere l'ago.
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Sensore barometrico che può essere utilizzato in un altimetro digitale.
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Altimetro barometrico portatile Revue Thommen
Errore di misurazione
L'altimetro è uno strumento di misura le cui qualità influenzano il risultato visualizzato.
Su un aereo, ci sono errori aggiuntivi dovuti al posizionamento del sensore, variazioni di assetto, accelerazioni, ecc. In linea di principio, posizionando il sensore perpendicolare al flusso, si misura la pressione atmosferica ma i movimenti del velivolo, la turbolenza del flusso, ecc. può influenzare la pressione locale.
La conversione tra differenza di pressione e altitudine presuppone che l'atmosfera sia in condizioni standard.
Infine, la pressione di riferimento ( settaggio altimetro ) trasmessa all'utente sulle frequenze ATIS e VOLMET dal controllo del traffico aereo varia nel tempo e nello spazio, il che rende necessario effettuare delle regolazioni, in particolare quando l'aereo è in fase di avvicinamento .
L' ipometro
L' ipometro permette di conoscere la pressione atmosferica misurando la temperatura di ebollizione di un liquido.
Altimetro radio o altimetro radar
Sistema radar che consente di misurare, tra le altre cose, l'altezza da un tempo di propagazione di andata e ritorno dall'aereo al suolo.
L'altimetro laser
Incorporato in una sonda o in un aereo, l'altimetro laser invia impulsi laser che vengono riflessi dalla superficie del terreno e misurando il tempo di ritorno è possibile conoscere l'altezza dal suolo. Questo sistema viene utilizzato per descrivere le topografie sulla Terra o su Marte con il Mars Global Surveyor .