Вимірювання температури повітря.

Для вимірювання температури повітря використовуються ртутні та спиртові термометри. Основний ртутний термометр, який застосовується для вимірювання температури в момент спостереження, називається психометричним. Він є частиною психометра – приладу, який вимірює одночасно й вологість повітря. Термометр має вставну шкалу молочного скла з поділками 0,2 градуса та шаровий резервуар. На тих станціях, де взимку температура знижується до -35 градусів і нижче, для визначення температури повітря застосовується додатковий спиртовий термометр, улаштування котрого подібне улаштуванню мінімального термометра але без штифтика в капілярі.

Дуже велике значення при вимірюванні температури має установка термометра. Оскільки термометр встановлений без захисту, на відкритому повітрі буде показувати не температуру навколишнього середовища, а лише свою власну температуру. Ця температура залежить від поглинаючої та випромінювальної здатності резервуара термометра і може на декілька градусів відрізнятися від температури повітря. Крім того, температура термометра буде залежати від обміну теплом з поверхнею землі і з оточуючими предметами. Тому при установці термометрів необхідно, захищати термометри від впливу прямої розсіяної та відбитої сонячної радіації, а також від радіації випроміненої оточуючими нагрітими предметами, забезпечити вільне обтікання термометра якомога більшою масою повітря.

Щоб забезпечити перелічені вимоги, термометр розміщують в спеціальному захисту. Таким захистом слугує психометрична жалюзійна будка. Всі чотири стінки будки зроблені з подвійних жалюзі, тобто не суцільні, а складаються з 2 рядів тонких дерев’яних планок-жалюзі, нахилених усередину та назовні під кутом 45 градусів до горизонту. Одна зі стінок є дверцятою і при установці орієнтується на південь.

Жалюзійні стінки захищають термометри від дії сонячної радіації і разом з тим забезпечують вільний доступ зовнішнього повітря. Для зменшення нагрівання сонячними променями будка ззовні та усередині пофарбована білою фарбою. Усередині будки закріплений спеціальний штатив, на якому встановлюються наступні прилади: 2 психометричних термометра вертикально (зліва „сухий”, а з права „змочений”), в горизонтальному положенні максимальний та мінімальний термометри та між психометричними термометрами висить волосяний гідрометр (рис. 5). Для знищення прямого впливу підстилаючої поверхні на термометри будку встановлюють так, щоб резервуари термометрів були на висоті 2 м від поверхні ґрунту.

Метод вимірювання температури повітря в психометричній будці є основним в метеорології, хоча він і має недоліки, оскільки гарна вентиляція в будці можлива лише за наявності вітру. В іншому випадку в будці може з’явитися застій повітря і покази приладів не будуть відповідати навколишнім умовам. Психометрична будка дуже велика і тому застосовується лише на метеорологічних станціях.

Термометр-пращ виготовляється з товстостінного скляного капіляра з нанесеною шкалою через 0,5 чи 1 градус. Кінець термометра, протилежний резервуару, має вушко, в яке протягується нитка довжиною 80 см. При вимірюванні температури повітря нитку одягають на палець і витягнув руку над головою, починають обертати термометр в горизонтальній площині зі швидкістю 1 – 2 оберти за секунду. Через хвилину обертання припиняють і швидко роблять відлік. Потім знову обертають термометр. Наступні відліки роблять через 10 – 15 секунд обертання доки покази термометра не будуть постійними.

Більш точним приладом є аспіраційний психометр, який використовується одночасно для вимірювання температури та вологості повітря. Зупинимось на основних відмінностях та перевагами приладу в порівнянні з психометром в психометричній будці:

1) в аспіраційному психометрі термометри (сухий та вологий) розміщені в спеціальній оправі, захищаючою їх від дії радіації, що дозволяє користуватися приладом без спеціального захисту та встановлювати його на сонці.

2) Вагомою перевагою психометра є також те, що швидкість обтікання повітрям резервуарів термометрів у нього постійна і має значення 2 м/с. Це досягається штучній вентиляції.

Для неперервної реєстрації показів температури повітря використовуються само пишучі прилади – термографи. Термограф складається з 3-х частин: приймаючої, передаючої та пишучої (рис. 6). Приймальна частина представлена у вигляді біметалічної пластини, один кінець якої закріплений на кронштейні, а інший через механізм передачі з’єднаний із стрілкою, на якій насаджене перо з невисихаючими чорнилами. Перо торкається паперової смуги, що надіта на циліндр (барабан), який обертається навкруги вертикальної вісі за допомогою часового механізму. За допомогою аретира перо може бути віддалене від паперової смуги для припинення записів. Так як коефіцієнти розширення металів, з яких складається біметалічна пластинка різний, то вона деформується. Деформація приймальної частини передається через важільну передачу у збільшеному масштабі стрільці з пером. При цьому перо на паперовій смузі викреслює криву змін температури.

Термограф є не абсолютним приладом, а відносним, оскільки він не показує абсолютного значення температури, а лише записує її зміни. Для отримання абсолютних значень температури необхідно порівнювати запис термографа з одночасними відліками по абсолютним приладам.

Рис. 1 Максимальний термометр Рис. 2 Мінімальний термометр

а – загальний вид максимального термометра;

б – засіб для максимальності.

Рис.4 Витяжний термометр Рис. 3 Встановлення термометра Савінова

Рис. 5 Встановлення приладів в психометричній будці

Рис. 6 Біметалічний термограф

Дата добавления: 2015-08-09