فرازیاب

فرازیاب، [ ۱] ارتفاع سنج یا آلتیمتر ( به انگلیسی: Altimeter ) وسیله ای است که برای اندازه گیری فرازا ( ارتفاع ) یک شیء نسبت به یک سطح معین به کار می رود. اندازه گیری ارتفاع، «ارتفاع سنجی» ( آلتیمتری ) نامیده می شود که در تضاد با واژهٔ «باتیمتری» ( ژرفاسنجی ) ، که به معنای اندازه گیری عمق زیر آب است، مطرح می شود.
آلتیمترِ فشار ( که آلتیمترِ بارومتریک نیز نامیده می شود ) ، نوعی از فشارسنج است که در بیشتر هواپیماها به کار برده می شود. در ساختمان این نوع از آلتیمتر، از یک بارومتر آنروئید که فشار اتمسفریک از یک نقطهٔ ثابت خارج از هواپیما را اندازه می گیرد، استفاده شده است و نحوهٔ کار بر این اصل استوار است که فشار هوا با افزایش ارتفاع ــ تقریباً ۱۰۰ هکتوپاسکال در هر ۸۰۰ متر که معادل ۱ اینچ جیوه به ازای هر ۱۰۰۰ فوت نزدیک سطح دریاست ــ کاهش می یابد.
دستگاه ارتفاع سنج به گونه ای کالیبره می شود که فشار را مستقیماً به صورت ارتفاع بالای سطح متوسط دریا نشان می دهد که در تطابق با یک مدل ریاضی است که توسط ISA ( اتمسفر استاندارد بین المللی ) تعریف شده است.
اساس کار آلتیمتر فشار بر این اصل استوار است که فشار یک ستون هوا با تغییرات ارتفاع به طور مشخصی عوض می شود. رابطهٔ ریاضی ای که آن ها را به هم مرتبط می کند عبارت است از:
که در آن:
Z اختلاف ارتفاع بین ارتفاع اولیه و ارتفاع اندازه گیری شده، R ثابت گازها، T دمای هوا برحسب درجهٔ کلوین، g شتاب گرانش، M جرم مولکولی، Po فشار اتمسفریک در ارتفاع اولیه، P فشار اتمسفریک در ارتفاع اندازه گیری شده
هستند. در آلتیمترهای الکترونیکی این رابطه بر روی یک تراشه ( چیپ ) پیاده سازی شده است.
این دستگاه تنها به تغییرات فشار پاسخ می دهد و برای تبدیل فشار به ارتفاع لازم است که بقیهٔ متغیرها در این رابطه ثابت فرض شوند. اما در واقعیت چنین نیست و این مسئله ممکن است باعث ایجاد خطا شود.
در هواپیماهای قدیمی تر، از یک بارومتر آنروئید ساده استفاده می شد که در آن عقربه در کمتر از یک دور چرخش، مقدار صفر تا تمام مقیاس را دربرمی گرفت. اما امروزه در هواپیماهای مدرن، نوعی از ارتفاع سنج به نام «آلتیمتر ( ارتفاع سنج ) حساس» به کار گرفته می شود که عقربهٔ اصلیِ آن می تواند چرخش های متعددی انجام دهد. یک یا چند عقربهٔ فرعیِ موجود نیز، مشابه یک صفحهٔ ساعت عقربه ای، تعداد چرخش ها را مشخص می کنند. به عبارت دیگر، هر عقربه یکی از ارقام ارتفاع اندازه گیری شده را نشان می دهد.