Термометр, термограф

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 7 бет
Таңдаулыға:

Метеорологиялық приборлар мен құралдар - метеорологиялық құбылыстарды (ауаның температурасы, қысымы, ылғалдылығы, бұлттылық, жауын-шашын, желдің бағыты мен жылдамдығы, т. б. ) өлшеп, оларды тіркеп отыратын аспаптар мен қондырғылар.

Метеорологиялық приборлар мен құралдар кез келген климаттық белдемдердің табиғи жағдайларында жұмыс істеуге арналған. Ауа және топырақ температураларын өлшеу (тіркеу) үшін әр түрлі метеорологиялық термометрлер мен термографтар қолданылады, ауаның ылғалдылығы психрометр, гигрометр, атмосфера қысымы барометр-анероид, барограф аспаптарымен өлшенеді. Желдің жылдамдығы мен бағыты анемометр, анемограф, анеморумбмер, анеморумбограф, флюгер арқылы өлшенсе, жауын-шашынның түсу мөлшері мен жауу жылдамдығы жаңбыр өлшеуіш плюфиографпен анықталады. Күн радиациясының қарқындылығы, оның жер бетінен және атмосферадан шағылысу мөлшері пиргелиметр, пиргеометр, актинометр, пиранометр, пиранограф, альбедометр және баланс өлшеуіш арқылы, ашық күн ұзақтығы гелиографпен тіркеледі. Қар суының мөлшері қар өлшеуішпен, шық көлемі шық өлшеуішпен өлшенеді. Ал ауаның температурасын, қысымын, ылғалдығын, желдің шапшаңдығын бір мезгілде өлшеп тіркейтін аспап - метеограф. Соңғы кезде бір не бірнеше метеорологиялық құбылыстарды өлшеу үшін алыстан анықтаушы және автоматтық метеорологиялық приборлар мен құралдар кеңінен қолданылуда

Метеорологиялық аспаптар - метеорологиялық элементтерді (құбылыстарды) өлшеп, олардың мәндерін тіркейтін аспаптар мен қондырғылар. Ауа және топырақ температуралары әр түрлі метеорологиялық термометр, термографтармен; ауа ылғалдығы: психрометр, гигрометрмен; атмосфералық қысым: барометр, анероид, барограф және гипсотермометр аспаптары арқылы өлшенеді. Желдің шапшандығы мен бағытын: анометр, анемограф, анеморумбограф, флюгер арқылы өлшейді, сондай-ақ жауын-шашынның түсу мөлшері мен жауу жылдамдығын жаңбыр өлшеуіш, плювиограф және амбрографпен анықтайды. Күн радиациясының үдемелілігі, оның жер бетінен және атмосферадан шағылысу мөлшері: пергелиометр, пиргеометр, актинометр, пиранометр, пиронограф альбедонеметр және баланс өлшеуішімен өлшенеді, ашық күн ұзақтығы - гелиографпен тіркеледі. Қар жамылғысындағы (жер бетіндегі қар) су мөлшері - қар өлшеуішпен, шық көлемі - шық өлшеуішпен, булану - будандырғыш аспаптарымен өлшенеді.

Өлшеу аспаптары (Измерительные приборы) - қалыпты метеорологиялық касиеттері бар және өлшеніп отырған физикалық шаманың маңызын есептеуге (тіркеуге) мүмкіндік беретін техникалық құралдар; мөлшерленген метрологиялық қасиеті бар өлшеу жүргізгенде пайдаланылатын техникалық құрал.

Өлшенген шаманы қайта бейнелейтін өлшеу аспаптары мен тиісті шама мен өлшенген шаманы салыстыратын өлшеу аспаптары кеңінен тараган. Әскери тәжірибеде жалпы әскери әмбебап және арнаулы өлшеу аспаптары. болып бөлінетін түрлері қолданылады. Олар нақты бақылау нысаны үшін қолданылады. Олардың техникалық және пайдалану сипаттамалары бойынша өлшеу шектері болады.

Термометр

Термометр (гр. термо - жылу; метро - өлшеймін) - дененің, заттың, ауаның температурасын өлшеуге арналған аспап. Термометрді ойлап тапқан адам ретінде Галилео Галилейді атайды. Оның өз қолымен жазған еңбектерінде термометрдің нақты сипаттамасы жоқ, бірақ оның шәкірттері Нелли мен Вивиани Галилейдің 1597 жылы термоброскопқа ұқсас бір нәрсе жасап шығарғанын байқаған. Галилей бұл кездері өзі жасап шығарған аспапқа ұқсайтын құралдың сипаттамасы кездесетін Герон Александрийскидің еңбектерін зерттеп жүрген еді, бірақ ол денелердің температурасын өлшеу үшін емес, судың температурасын жылыту арқылы көтеру үшін арналған еді. Термоскоптың құрылысы трубкаға жабыстырылған шыныдан жасалған шариктен тұрды. Шарикті аздап қыздырып, трубканың соңын су құйылған ыдысқа сүңгітеді. Аздаған уақыттан кейін шариктің ішіндегі ауа салқындайды, оның қысымы төмендеп, су атмосфералық қысымның нәтижесінде трубка бойымен жоғары көтеріледі. Одан кейін біраз уақыт өткен соң, шариктің ішіндегі ауаның температурасы төмендеп, судың деңгейі түсе бастайды. Термоскоптың көмегімен тек дененің жылу деңгейін ғана білуге болатын еді, температураның сандық мәнін білу мүмкін емес еді, өйткені шкала жоқ еді. Оған қоса, судың деңгейі тек дененің температурасынан ғана емес, атмосфералық қысымға да байланысты еді.

1657 жылдары Галилейдің термоскопын флоренциялық ғалымдар жетілдірді. Олар аспапқа шкала орнатып, шариктағы және трубкадағы суды алып тастады. Бұл тек сапалық жағынан емес, сандық жағынан денелердің температурасын салыстыруға сүмкіндік берді. Осының нәтижесінде аспап мүлдем өзгеріп сала берді: термоскопты шаригімен төмен қаратып, трубкаға судың орнына спирт құйылды және ыдысты алып тастады. Бұл аспаптың қызметі денелердің кеңеюіне негізделді, «үнемі» сақталып тұратын нүктелер ретінде жазғы ең ыстық температура мен қысқы ең суық температура алынды. Термометрды ойлап табушылардың қатарында лорд Бэкон, Роберт Фладд, Санкториус, Скарпи, Корнелио Дреббельдің есімдері де аталады және Галилеймен жақсы қатынаста болған Порте мен Соломон де Каус та бар. Бұл барлық термометрлар құрылғы ішіндегі ауа мен суға байланысты еді. Олар температура мен атмосфералық қысымға байланысты өз көрсеткіштерін өзгертіп отырды.

Бұдан кейін де біраз италия және франция ғалымдары термометрді дамытты. Ал термометрді қазіргі түріне 1723 жылы Фаренгейт келтірді және оны қалай істейтінін суреттеп берді. Басында ол да өз трубкаларын спиртпен толтырды, сосын барып сынапқа көшті. Өзінің шкаласында нөл деп ол қар мен нашатыр немесе ас тұзымен араласқандағы температураны алды. Ал судың қатуының бастауы деп 32° градусты, ал сау адамның денесінің температурасы ретінде ол 96° алды. Сосын ол судың қайнау температурасын анықтады, ол 212° тең болды.

Мұздың еруі мен судың қайнау температурасын 1742 жылы Цельсий нақтылап көрсетті, бірақ басында ол 0°-ты қайнау, ал 100°-ты қату температурасы ретінде көрсетті сосын Штремердің кеңесі бойынша оларды керісінше орналастырды. Фаренгейттің термометрлары жасалуы бойынша әдемі істелінген, бірақ Цельсийдің жасаған термометрлары ыңғайлырақ болды. Реомюрдің 1736 жылы жасаған жұмыстары Фаренгейттің жасағандарынан бір қадам артта тұрғандай болды. Реомюрдің термометрі үлкен, қолдануға ыңғайсыз, ал оның шкалалары нақты температураны көрсете алмады. 1848 жылы ағылшын ғалымы Уильям Томпсон (лорд Кельвин) температуралардың абсолютті шкаласын жасауға болатынын дәлелдеді, бұл жағдайда нөл, судың құрамына немесе термометрді толтырып тұрған сұйықтыққа еш қатысы болмайды. «Кельвин шкаласында» есептеу нүктесі ретінде абсолют нөл ұғымы алынды. Оның мәні: -273, 15°С-қа тең. Бұл температурада молекулалардың жылулық қозғалысы тоқтайды, өз кезегінде денелердің бұдан әрі салқындауы мүмкін емес. Қазір термометрлардың көп түрі бар:

Сұйық заттар арқылы жұмыс істейтін термометрлар - сыртқы температураның өзгеруіне байланысты термометрдың ішіне құйылған сұйықтықтың көлемінің өзгеруіне негізделген.

Электрлі термометрлар - бұл термометрлердің жұмыс істеу принципі сыртқы температура өзгергенде өткізгіште пайда болатын қарсылыққа байланысты.

Механикалық термометр - бұл термометрлардың жұмыс істеу принципі жоғарыда айтып өткен термометрлар сияқты, тек бір айырмашылығы мұнда датчик орнына металды спираль немесе биметалдан жасалған лента қолданылады.

Инфрақызыл термометрлар - инфрақызыл термометрлер денеге жанаспай-ақ температураны анықтай алады. Дамыған елдерде сынапты термометрларды медициналық деңгейді былай қойғанда, үй жағдайында да қолданбайды. Инфрақызыл термометрлардың мүмкіндіктері өте зор:

1. Қолдануда қауіпсіз

2. Барынша нақты нәтиже көрсетеді

3. Нәтижені аз уақыт ішінде көрсетеді (шамамен 0, 5 секунд) .

Термограф (гр. there - жылулық және grapho - жазамын) - температураның өзгеруін автоматты түрде жазып отыратын метерологиялық аспап.

Метеорологияда негізінен биметалды деформациялық термометр - термограф қолданылады. Термографтың негізгі бөліктері: биметал пластинка, арнайы тасымалдау механизмі, тіркеуші бөлік және шыны терезелі пластмассалық қорапша.

Термографтың сезімтал элементі ретінде ұлғаю коэффициенттері әртүрлі екі металдан тұратын биметалды пластинка қолданылады. Ол екі металл бір біріне жабысып тұрғандықтан, температураның жоғарылауымен бірге металдардың көлемі ұлғайып, пластинка ұлғаю коэффициенті төмен металл жағына иіледі. Ал температураның төмендеуімен бірге биметалл пластинка қайтадан жазылады. Себебі ұлғаю коэффициенті жоғары металл тез жиырылады. Биметалл пластинканың бір шеті қозғалмайтындай етіп бекітілген, ал екінші шеті тасымалдау механизмімен байланыста болады. Биметалл пластинканың қозғалысы тасымалдау механизмі арқылы басында сия қаламы бар тілге беріледі. Сия қалам сағаттық механизмі бар барабанға тиіп тұрады. Сағаттық механизмді барабан тәулігіне бір айналым жасайды. Барабан бетіне арнайы термограф лентасы кигізіледі. Лента бетінде горизонтальді уақыт сызықтары торы бар. Сия қалам уақыттың өтуімен бірге лента бетіне ауа температурасының тербелуіне сәйкес сызық сызып отырады.

Ең танымал термографтар «Ричард» компаниясы жасаған термографтар. Сырттай кішкене өлшемдегі металды қарапайым қорапқа ұқсайды. Сондай-ақ, онда ыңғайлы бақылауға арналған шыны қабырға орнатылған. Құрылғының ішкі барабанының бүйіріне бекітілген парақтағы қаламның көмегімен температура алдын ала белгіленген уақыт интервалдарында бекітіледі. Бұл термограф дәл нәтижелер береді және қателік ықтималдығы 0, 5°С аспайды.

250px-Механический_термометр.jpg термограф.png

Термометр Термограф

Гигрометр

Гигрометр - ауаның ылғалдылығын өлшеу үшін қолданылатын метеорологиялық аспап.

Метеорологиялық гигрометр шаштан, шкалалық пластинасы бар рамадан тұрады. Шаштың жоғарғы ұшы бұралмалы винтқа, төменгі ұшы салмақшасы бар стрелкаға бекітілген. Салмақша шашты керіп тұрады. Стрелка шаш пен салмақшаның әсерімен шкала бойымен қозғалады. Шкала 0-ден 100%-ға дейін 100-бөлікке болінген. Өлшеу дәлдігі 1%. Шкала бөліктері біркелкі емес, ылғалдылықтың төменгі мәндерінде үлкендеу де, жоғарғы мәндерінде кішілеу. Себебі ауа ылғалдылығы өскен сайын шаштың ұзару жылдамдығы төмендейді. Ауа ылғалдылығы өскенде шаш ұзарады да стрелка салмақтың әсерімен оң жаққа қозғалады, ал шаш қысқарғанда стрелка солға тартылады. Гигрометр - 50 ^о С пен +50 ^о С аралығында қолданылады. Шашты гигрометр психрометрлік будкада, құрғақ және ылғал термометрлердің ортасындағы штативке бекітіледі. Гигрометр көрсеткіші ауа температурасы анықталғаннан кейін өлшенеді. Оның мәні ТМ-9 графигі (кестесі) бойынша түзетіледі. ТМ-9 кестесі, тұрақты аяз орнағанға дейін 1-1, 5 ай ішінде психрометр мен гигрометр бойынша анықталған салыстырмалы ылғалдылық мәндерін екі координата осьтеріне түсіріп( абсиссаға гигрометрдікі, ординатаға психрометрдікі), олардың қиылысу нүктелерін анықтау арқылы жасалады. Егер аспаптар дұрыс жұмыс істеп тұрса анықталған нүктелер жіңішке сызық бойына жақын түседі. Бұл анықталған сызық түзетуші болып табылады.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.