Дріс 1

Дәріс 1. Пәннің мақсаты және шешетін мәселелері. Автоматты метеорологиялық станциялар (АМС). Синхронды метеорологиялық бақылаудың мақсаты мен міндеті. АМС-пен бақылаудың репрезентативтілігі. «Метеорологиядағы жаңа техникалық құралдар» пәнінің негізгі мақсаты - гидрометеорологиялық жүйедегі жаңа техникалық құралдарды оқу және олармен бақылаулар жүргізу. Жаңа техникалық құралдар дегеніміз – олар, дистанционды құрылымдар, яғни метеорологиялық автоматтандырылған құралдар. Сол құралдардың құрылысын, жұмыс істеу принципі мен ерекшеліктерін оқу және олармен жұмыс істеу ережелерімен танысу болып табылады. Ауа райына қашықтықтан бақылау жүргізу үшін жәй және кең қабылданған шешім болып табылады.  Климаттық бақылаулар;  Ауа райының алыстатылған автоматты станциялары;  Гидрометеорологиялық жүйелер;  Күрделі телеметрикалық станциялар. Vaisala MAWS301 электр энергиясын аз жұмсайтын мықты ыңғайлы жүйе болып саналады. Ол көптеген метеорологиялық және гидрологиялық параметрлер жөнінде мәліметтерді сенімді және үздіксіз қамтамасыздандырады:  конфигурациясы мен қызмет етуі жай орналастырылады;  әртүрлі алыстан жұмыс істеу кезінде энергияны аз жұмсайды;  сенімді және нақты;  модернизациялай жолы үнемді;  бағдарламалық қамтамасыздандыруда мүмкіншіліктері үлкен;  дисплейлер, датчиктер және телеиетрикалық қосымшалар үшін сериялық порттары көп;  датчиктер жиынтығы мен қосымша байланыстары кең;  Flash еске сақтау картасында мәліметтерді архивтеу мүмкіншіліктері кең. Vaisala фирмасының жаңа автоматты ауа райы станциясы MAWS301 қоректену торабы немесе байланысы жоқ немесе жеткілікті үнемделмеген жерлерде қолдану үшін арнайы құрастырылған. Станция жаңа байланыс және өлшеу технологиясына негізделген. MAWS301 әртүрлі телекоммуникациялық құрылғылармен, соның ішінде PSTN, GSM және радио модемдерімен, сонымен қатар сателлит беру датчиктерімен хабарландырылады. Технология қолданысында жеңіл, қалыптастырылып жабдықталған MAWS301 станциясы кең диапазонды қолдану үшін аз қаржыға сенімді және нақты метеорологиялық өлшеулер талап ететін жерлерге өте жақсы таңдау болып табылады.

Дәріс 13.

МКҚ түнде өлшеу. М-71 нефелометрикалық қондырғысы.

М-71-дің жұмыс істеу принципі метерологиялық көріну қашықтығы мен атмосфераны мұнарлататын бөлшектер әсерінен жарық көзінен келетін сәулелердің шашырау жағдайындағы жарық ашықтығының өз-ара байланысына негізделген. Өлшеулер жүргізу алдында бақылаушы жарық бөлме сыртында кемінде 10 мин уақыт болуы керек. Егер метеоалаңда бақылау кезінде бақылаушының бетін жарықтатын немесе оның көру жарықтығына түсетін жарық көздері болатын болса, онда олар өшірілуі керек. Қосылған лампа-фараға қарауға тиым салынады. Бақылаулар келесі тәртіппен жүргізіледі: а) лампа-фараны қосады және М-53А аспабының шкаласы есебін нөлге жақын орналастырады. Осы кезде аспаптың көру жазықтығында қараңғы жолақпен бөлінген екі жарық жарты шеңберлер көрінеді:жоғарғы жарты шеңбер – эталонды алқаптың негізгі бейнесі, төменгісі – жарықтың кері шашырауымен жарықтанған жұмыс алқабының негізгі бейнесі. М-53А аспабының шкаласын нөлден жүздік бөлімге қарай бұрағанда негізгі бейнелердің астында қосымша бейнелер пайда болады. Алқаптар бейнелері қатаң түрде бір-бірінің үстінде орналасулары тиіс (6.5, а суреті). Егер алқаптардың қосымша бейнелері негізгілерге қарағанда жылжытылған болса (6.5,б суреті), онда М-53А аспабын, оны қысып тұрған бұранды босатып, оңға немесе солға кішкене бұрышқа бұру керек; б) толық шеңбер құрайтын екі ортаңғы алқаптардың ашықтықтары теңестіріледі: эталонды алқаптың қосымша бейнесі мен жарықтың кері шашырауымен жарықтанған жұмыс алқабының негізгі бейнесі. М-53А аспабының шкаласын бұраған кезде эталонды жазықтықтың қосымша бейнесінің ашықтығы жоғарылайды, ал жарықтың кері шашырауымен жарықтанған жұмыс алқабының негізгі бейнесінің ашықтығы төмендейді. Бақылаулар біткен кезде қондырғыны өшіріліп, М-53А аспабын алу керек және қондырғыны қақпақпен немесе қаппен жабу керек. Бақылаулар аралығындағы қысқа үзілістерде және барлық түнгі уақытта М-53А аспабын қондырғыда қалдырылуға болады. М-71 қондырғысы көмегімен метеорологиялық көріну қашықтығын анықтау нәтижелері КМ-1 кітапшасының сәйкес қатарларына жазылады.

Дәріс 8-9.

Акустикалық анемометрлер. Жел өлшеудегі дәлдік пен репрезентативтік. ДМС-47 және ДМС-49 дистанционды метеорологиялық станциялар Ауа жерге қатысты үздіксіз қозғалыста болады. Ол жер бетіндегі атмосфералық қысым мен температураның әркелкі таралуына байланысты, яғни ауа жоғарғы қысым аумағынан төменге қарай қозғалады. Метеорологияда жел деп – ауаның горизонтальді қозғалысын айтады. Жел тұрақты және біртекті болмайды. Жер бетінде жел әр түрлі кедергілердің әсерінен ұйытқымалы және әлсіз желдер пайда болады. Жылдамдығына байланысты жел қалыпты және екпінді болып, ал бағытына байланысты тұрақты және өзгермелі болып бөлінеді. Жер бетінде жел 50 м/с –ке дейін, жоғарғы қабаттарда 100-150 м/с дейін жетеді. Практикалық жұмыстарда және ауа-райына болжау жүргізгенде желдің жылдамдығы мен бағытын білу керек. Аэродромдарда желді дистанционды метеорологиялық М-49 станциясы, М-47 және М-63М-1 анеморумбометрлері, қолды индукционды АРИ-49 анемометрлері, сонымен қатар десантты метеокомплекстер датчигі, автоматты метеорологиялық станциялардағы комплексті радиотехникалық датчиктер қолданылады. М-47 анеморумбометр орналасу датчиктеріне байланысты жел жылдамдығы мен бағытын қашықтықтан өлшейтін құрал. Жел жылдамдығы және бағыт датчиктерi блогiнен, өлшеу пультiнен және қоректену блогiнен түрады. 1,5-500 м/с-ке дейін өлшеуге мүмкіндік береді. Қазіргі таңда метеорологияда автоматты станциялардың WAA151 жел жылдамдығы және WAV151 жел бағыты датчиктері қолданылады. өлшейтін құрал. WAA151 жел жылдамдығы датчигі – бұл электрондық лезде жұмыс атқаратын анемометр болып табылады. Барлық 75 м/с-қа дейінгі жоғары дәлдікті қамтамасыз ететін вертушкасы бар, ол 3 жеңіл чашкадан тұрады. Вертушка валында орналасқан желдің көмегімен айналып тұратын диск 1 айналымында фототранзистордан шығатын импульсті қадағала, 14 рет инфрақызыл жарықтың сәулесін үзіліспен тіркеп отырады. Шығушы импульстің жиілігі жел жылдамдығымен тура пропорциональды байланыстыруға болады. Мысалы, 246 Гц=24,6 м/с. Вал втулкасында жылытқыш элемент суық ауа-райы кезінде тіреуішті үсіп қалудан қорғайды.

Дәріс 2.

AMS 111, Vaisal AMS, Campbell Scientific Corporation күн батареясымен жұмыс істейтін станциялардың құрылысы Жаңа автоматты станция және құрылғы халықаралық даму бойынша (ЮСАИД) АҚШ агенттілігінің қаржылық қолдауы кезінде табиға қорларды басқаруды (NRMP) қалыптастыру бойынша Жобасымен орнатылған. Станция Қазақстанда орналасқан төрт автоматты метеостанциялардың бірі болып табылады. Campbell Scientific Corporation өндірген күн сәулесімен жұмыс істейтін автоматты метеорологиялық станциясы нақты уақыт режимінде метеорологиялық өлшемдерді

автоматты түрде өлшейтін және өңдейтін қолданыста ыңғайлы сенсорлармен және бағдарламалық қамтамасыздандырумен жабдықталған. Campbell Scientific Corporation өндірген күн сәулесімен жұмыс істейтін автоматты метеорологиялық станциясының құрамында келесі датчиктер бар: - ауа температурасы мен ылғалдылығының; - жел жылдамдығы мен бағытының; - ТЕ 525 ММ жауынөлшегіші; - қысымның CS105 барометлік сенсоры; - күннің жиынтық радиациясының; - 10 см тереңдіктегі топырақ температурасының. Бұл жүйе метеорологиялық шамаларды қашықтықтан өлшеп мәліметтерді ПЭВМ-ға береді. Станция қоректендіру күн сәулесі арқылы жүргізіледі. IMS AMS 111 станциясы жылжымалы, уақытша немесе стандартты метеорологиялық бекеттерге арналып, қоректену облыстардағы қосымшалары үшiн желiлерсiз және байланыс желiлерi құрастырылған. IMS AMS 111 әр түрлі көрсеткіштер мен байланыс құралдырына қосылуға мүмкіндік береді. Орнатылған бағдарламалық қамтамасыздандыруларымен AMS 111 сенімді және тиімділік жағынан қарағанда метеорологиялық және радиационды мониторинг үшін қарқынды компонент жүйесі болады. AMS111 жүйесі ауаның, атмосфералық қысымның, желдің бағыты мен жылдамдығының бағытын өлшеуге арналған. AMS111 метеорологиялық станциясы пайдалануда жеңiл және Қазақстанның климаттық шарттарына бейiмделген қызмет көрсету және Дүниежүзілік Метеорологиялық Ұйым (ДМҰ)-ның сертификатына ие болған. AMS111 автоматты метеорологиялық станциясы Словакияда, Латвияда, Египетте, Оманда, жақын және алыс шетелдерде кең қолданылады.

Дәріс 11-12. Горизонтальды көріну теориясы. МКҚ анықтаушы факторлар. МКҚ көзбен шолу әдісімен анықтау. МКҚ күндіз және түнде анықтау. ГГО әдісі (Болдырева-Бартеневой). МКҚ аспапты анықтау әдісі. М-53А Поляризационды көрінуді өлшеуші. Фотометрикалық салыстыру әдісі. Салыстырмалы жарықтық әдіс. Комплексті әдіс. Сөндіру әдісі.

Метеорогиялық көріну қашықтығы – атмосфера қабатының көрінетін күн сәулесін өткізу қабілеті, яғни ол атмосфера мөлдірлігі сипаттамаларының бірі болып саналады. Метеорогиялық көріну қашықтығы деп – тәуліктің жарық кезінде горизонтқа жақын аспанның аясында бұрыштық мөлшер жеткілікті үлкен (15 бұрыштық минуттан жоғары) абсолютті қара обьектінің көрінуінің ең алыс қашықтығын айтады. Түнгі уақытта көріну жергілікті жердің жарық болуына қатты байланысты және ол ауа мөлдірлігін сипаттамайды.Түнде МКҚ-ның мөлшері, егер түн орнында күндіз болса үлкен абсолютті қара обьектіні осы кездегі мөлдірлік бойынша қандай қашықтықта байқауға болатындығын көрсетеді. Метеостанцияда МКҚ- өлшеу (анықтау) 50 м-ден 50 км-ге дейінгі ара қашықтықты қамтамасыз ету керек. Метеорологиялық станциялар торабында МКҚ жарық кезде көріну қашықтығын өлшегіш М-53А көмегімен және қараңғы кезде М-71 кері шашырау нефелометрикалық қондырғы көмегімен анықталады. Базистік фотометрлер РДВ-3 немесе ФИ-1 орнатылған станцияларда МКҚ-өлшеу солардың көмегімен жүргізіледі. Аспаптар жоқ немесе олар істен шыққанда болса, онда МКҚ көз мөлшер әдістерімен анықталады. Әр станцияда МКҚ анықтау үшін обьектілер таңдалынып алыну керек. 500,1000 м, 2 және 4 км стандартты қашықтықтардағы обьектілерге қосымша 1500 м қашықтықта орналасқан обьект таңдалады. Түнгі уақытта қауіпті көріну мөлшерлерін анықтау үшін 3 км-дегі көріну қашықтығын анықтауды қамтамасыздайтын жарық көзін табу керек. МКҚ бағалау КН-01 халықаралық синоптикалық код шкаласы бойынша жүргізіледі. Көріну қашықтығы аспаппен өлшегенде кодтың 00 мен 84 аралығына дейінгі сандар қолданылады. Көріну қашықтығын көзбен анықталғанда 90 мен 99 аралығындағы сандар қолданылады. Көріну қашықтығын құралдармен бақылау жүргізу нақты мәліметтер алуға мүмкіндік береді. Көріну қашықтығына арналған құралдардың барлығы арнайы фотометрлерге жатады. Бұл фотометрлер көрінетін объектіні, мұнар жарықтығын немесе жарықтың атмосферамен әлсіреу, шашырау қарқындылығын өлшейді. Көріну қашықтықты анықтайтын әдістер екі түрге бөлінеді: аспаптық-визуалді және аспаптық. Метеорологиялық көріну қашықтықты өлшейтін құралдар: Импульсті фотометрлер ФИ-1, ФИ-2, ФИ-3. ФИ-1 – бұл құрал тәуліктің әр кезінде, әр түрлі метео жағдайларда метеорологиялық көріну қашықтық пен атмосфера мөлдірлігін қашықтықта өлшей алады. ФИ-2 – көбіне аэродромдарда ұшақтарды ұшыру қондыру жұмыстарында және метеоқамтамасыздандыру жұмыстарында қолданылады. Өлшеу диапазондары 50-6000 м- ге дейін, ал ФИ-3 фотометрі 8000 м-ге дейін өлшнуге мүмкіндік береді.

Дәріс 6.

Төменгі қабат бұлттарының жоғарғы шекарасын өлшеу Бұлттар деп су буының конденсациясы өнімдері болып табылатын атмосферада қалқып тұратын сұйық тамшылы немесе қатты (кристалды) күйдегі су бөлшектерінің жүйелерін айтады. Бұлттардың сыртқы пішіні бұлт құрау процестерінің сипатымен және қарқындылығымен анықталады, сонымен қатар бұлттарға жарықтың түсу қарқындылығына да бағынышты болады. Бұлттарға бақылау жүргізілгенде келесілер анықталады: - бұлттардың мөлшері (бұлттылық); - бұлттардың түрлері; - бұлттардың төменгі шекарасының биіктігі. Бұлттардың төменгі шекарасының биіктігі деп атмосферадағы төменгі қабатта пайда болатын бұлттардың жер бетінен ара қашықтығын айтамыз. Бұлт биіктігі метрмен өлшенеді. Биіктігіне байланысты бұлттар үш қабатқа бөлінеді: – жоғарғы қабат бұлттары – 6000 м-ден жоғары; – ортаңғы қабат бұлттары – олардың төменгі шекарасы 2000 мен 6000 м арасында жатады; – төменгі қабат бұлттары - олардың төменгі шекарасы 2000 м- ден төмен және жер бетінен басталуы мүмкін; Бұлттардың биіктігі, әсіресе төменгі қабатының биіктігі авациялық метеорологияда маңызы үлкен. Бұлт биіктігі МКҚ бірге ұшақтардың ұшу-қонуын және ұшу жағдайын анықтайды. Төменгі қабат бұлттарының жоғарғы шекарасын анықтау үшін келесі әдістер қолданылады: 1. Көзбен шолып өлшеу; 2. Шар-пилот көмегімен; 3. Триангуляционды әдіспен; 4. Жарықлокационды әдіспен; 5. Құралдармен өлшеу. Көзбен шолып өлшеу бүкіл көрінетін аспан әлемін жауып тұрған бұлттардың барлық қабаттарының жалпы мөлшері алынады және 10-баллдық шкаламен бағаланады. Егер аспанда бұлттар болмаса, бұлттардың мөлшері 0 баллмен бағаланады. Егер бұлттар аспан әлемінің 0,1 бөлігін алып жатса, бұлттардың мөлшері 1 балл болып, 0,3 – 3 баллмен және т.с.с бағаланады. Егер аспанды бұлт түгел жауып тұрса, бұлттардың мөлшері 10 баллмен бағаланады. Шар-пилот әдісімен жарық және қараңғы кезде де бақылауға болады. Резиналы шарды гелий немесе сутегімен толтырып, аспанға жібереді. Шар-пилот горизонтальды бағытта жел әсерімен қозғалады және көтеру күшке байланысты жоғары жылжиды. Теодолит немесе дүрбі көмегімен шарды бақылайды, қанша уақытта шардың бұлттарға енетінін бақылап, вертикальді жылдамдығы мен уақытын есептей отырып, бұлт биіктігін анықтайды. Триангуляционды әдіспен негізінен түнгі уақыттарда өлшеу жүргізеді. Прожектор (1) зенитке қарай бағытталады. Вертикальды бұрыш арнайы оптикалық объектив арқылы анықталады. Оның шкаласы бұрыштық градустарға бөлінген. Бұрыштық құрылғы (3) жарық нүктесі көрінетін бұрышты анықтайды.

Дәріс 3.

Термотранзисторлық термометр. Сезімталдық теңдеу. Қателіктер. Ауа, су, топырақ температураларын өлшеу дәлдігі мен репрезентативтілігі. Теңестірілмеген кедергі термометр (ТКТ). Тексеру кедергісімен ТКТ. термометрлер.

Металдардағы (сондай-ақ жартылай өткізгіштерде) жылулық және электрлік процестер арасында белгілі бір байланыс болады. Сондықтан оларды термоэлектрлік құбылыстар деп атайды. Бұларға Зеебек, Пельтье, Томпсон құбылыстары жатады. Зеебек құбылысы екі метал контактісінде пайда болатын термо э.қ.к. пен температураны байланыстырады: εтермо = αАВ( Т1 – Т2 ); мұнда αАВ – металл немесе жартылай өткізгіш жұбының меншікті термо э.қ.к.-і деп аталады. αАВ –нің мәні 10-5–10-3 В/К аралығында. Зеебек құбылысы температураны өлшеу үшін қолданылады. Пельтье құбылысы Зеебек құбылысына кері құбылыс. Әр түрлі металдар тізбегінен ток өткізгенде контактілерден жылу бөлініп шығады. Бөлінген жылу мына өрнекпен анықталады: QАВ = ПАВ і t; мұнда ПАВ– Пельтье коэффициенттері деп аталатын пропорционалдық коэффициент (ток А буынынан Б буынына қарай бағытталған). Пельтье жылуы токтың бірінші дәрежесіне пропорционал. Ток бағыты өзгергенде Q таңбасы өзгереді, яғни жылу сіңіріледі. Пелтье коэффициенті мен термо э.қ.к. коэффициентері арасында мынадай қатынас бар: ПАВ = αАВ Т; Томсон құбылысы температура градиенті бар біртекті өткізгіш бойынан ток өткізгенде бөлініп шығатын жылуды көрсетеді: ; мұнда τ – Томпсон коэффициенті, j – ток тығыздығы. Термоэлектрлік термометрлердің жұмысы дәнекерелер температураның айырмашылығы болатын термоэлементтердің электро қозғалыс күшін есептеуге негізделген. Термоэлектрлік эффекттер 3 түрге бөлінеді: Зеебек, Пельте, Томсон.

Зеебек эффектісі бойынша бір-бірінен химиялық және физикалық қасиеттер айырмашылығы бар өткізгіштер контактілерінің қызуын немесе салқындауын термоэлектр қозғаушы күшінің электр тоғын туғызады. Оны контакттің 1 градуска өзгеруіне сәйкес келетін кестелік термоэлектрлік қозғаушы күшпен (КТЭҚК) сипатталады. Кедергі термометрлер – температура өзгергенде денелердің электрөткізгіштігінің өзгеруіне негізделген; Кедергі термометрлерi металлдар және жартылай өткiзгiштерден өндiрiледi және өлшегiш қондырғы бар комплекттерде температура өлшемдерiнде қолданылады. Материалдардың қасиетiндегi кедергiнiң термометрiнiң әрекет ету қағидаты температураның өзгерiсiмен (өткiзу қабiлетi ) кедергi өзгертуге негiздеген. Дәрежелер мұндай қасиеттермен не бiр барлық металлдар мен жартылай өткiзгiштерлерге ие болады. Термометрияда қолданылатын жартылай өткізгіштер - термисторлар, әдетте жоғары температуралық коэффициентті жартылай өткізгіш материалдан жасалады. Мұндай материалдарға уран, марганец, мыс, темір, магний және олардың қоспалары жатады. Температура жоғарылаған сайын жартылайөткізгіштің кедергілігі төмендейді. Олардың кедергілерінің температуралық тәуелділігі мына формуламен анықталады:

T-абсолюттік температура; А және В – жартылай өткізгішті сипаттайтын тұрақтылар; е – натурал логарифмдердің негізі. Жартылайөткізгішті кедергі термометрлер металдық кедергі термометрлерімен салыстырғанда сезімтал болып келеді. Сондықтан көп қолданылады. Жартылайөткізгіш кедергілер металдық кедергілерге қарағанда уақыт бойынша көбірек өзгереді. Кедергі термометрлер сұйықтық термометрлерден артықшылығы, олар барлық температуралық диапозондарды қамтиды. Кедергі термометрлер оның сезімталдығына ешқандай кедергі келтірмейтін өте аз мөлшердегі инерциямен жасалады. Ол қашықтықтан өлшеу жүргізуге мүмкіндік береді. Өлшеу диапозоны -200 +800 ͦ C. Термоэлектірлік термометрлер. Метеоологияда термоэлекторлық термопарлар ауа, су және топырақ температурасын өлшеуге қолданылады. Осы жағдайда температура қандай да бір қосымша термометрдің көмегімен өлшенеді. Термопарлар сондай ақ температураның градиеннттілігін өлшеуге қолданылады

Дәріс 10.

М 63- М1 Анеморумбометрі

Метеорологиялық станциялардағы бақылауларда жел деп тек жел жылдамдығы векторының горизонталь құраушысы тұсiндiрiледi, ал орташа мәндерiн анықтағанда жылдамдық пен бағыт (географиялық меридиан мен вектор бағыты арасындағы бұрыш) бөлек орташаланады. Осы әдiстеме желдiң келесi сипаттамаларын анықтауды қарастырады : - желдiң орташа жылдамдығын (м/с); - желдiң орташа бағытын (бұрыштық градус, румб); - белгiлi уақыттағы желдiң максимальдi жылдамдығы (үдеу кезiндегi жел жылдамдығы, м/с); бақылау мерзiмдерi аралығындағы желдiң максимальдi жылдамдығы (3 сағат аралығындағы максималды үдеу, м/с). Станцияда желдiң жылдамдығын өлшеу, оның орташа және максимальдi жылдамдығын автоматты түрде анықтайтын айналмалы анемометр колдану аркылы жұргiзiледi, ал желдiң бағыты ауа ағысының ықпалымен сол бағытта орнығатын флюгарканың қалпына байланысты анықталады. Кейбiр метеостанцияларда жел жылдамдығын өлшеу ұшiн ағын әсерiнен жел жылдамдығына пропорциональ бұрышқа ауытқитын жалпақ пластиналы (пластина флюгарка ықпалымен бағытталады) флюгер қолдануға болады. Жел сипаттамаларын өлшеу үшiн М-63М-1 анеморумбометрi (немесе оның басқа түрлерi) қолданылады. Осы аспап өлшеу басталудың алдында 10 минуттан кем емес уақытқа ерте қосылған жағдайда желдiң 10 минут iшiндегi орта жылдамдығын (V) автоматты түрде анықтауды қамтамасыз етедi. Аспап желдiң орташа жылдамдығын (V, 10 минут iшiндегi орта мәнiн)

(0,5+0,03V) қателiгiмен 1 ден 40 м/с аралығындағы диапазонда, максимальдi жылдамдығын (60 м/с дейiн) (1,0+0,05V) қателiгiмен, бағытын 100 дейiн қателiгкпен өлшеудi қамтамасыздандыруы қажет. Анеморумбометр М-63М-1 жел жылдамдығы және бағыт датчиктерi блогiнен, өлшеу пультiнен және қоректену блогiнен түрады. Желдiң жылдамдығын және бағытын өлшеу түрлендiргiштерi (а) суреті) артқы бөлiгi қүйрықты тiректен-флюгарка мен 2 горизонтальдi сүйiр корпустан 1 түратын блоктi датчиктер түрiнде құрастырылған. Түрлендiргiш корпусы 4 сыртқы құбырмен қосыла вертикаль тiреудi 5 еркiн айналады. Горизонтальдi корпустың алдыңғы бөлiгiнде ауа винтi 3 орналасқан. Винт флюгарканың көмегiмен ауа ағынының бағыты бойынша, винттiң айналу жазықтығы ылғи да ағынның бағытына перпендикуляр болатындай етiлiп орнатылады. Өлшеу пультi (б) суретi) - столға қоятын аспап. Оның беткi панелiнде жылдамдықтың максимальдiк және лездiк шкалалары; желдiң орташа жылдамдығының көрсеткiшi; желдiң бағытының көрсеткiшi; аспапты қосатын “Скорость” және лездiк жылдамдықты өлшейтiн баспалар; лездiк жылдамдықтың көрсеткiшiн ауыстырып қосуға арналған шкала; сағат механизiмiнiң жұмыс уақытын қоюға және желдiң жылдамдығын орташалау интервалын қосу және қоюға арналған “Средняя скорость” тұтқалары; желдiң максимальдi жылдамдығының тiлiн босатуға (тiркелген максимумды түсiру) арналған “Сброс Vмах” тұтқасы; желдiң бағытын өлшеу шкаласын көрсететiн екi индикатор; желдiң бағытын өлшейтiн “Направление” баспасы орналасқан. Панельдiң сыртқы жағында өлшеу каналдарының туралығын тексеретiн қондырғы орналасқан. Жоғарғы бөлiгiне желдiң лездiк жылдамдығын және бағытын өлшейтiн каналды реттейтiн потенциометр осьтерi шығарылған.

Анеморумбометр М-63М-1

а- жел жылдамдығының және бағытының датчигi, б- өлшеу пультi. 1 - горизонталь корпус, 2 флюгарка (құйрықты тiрек), 3- ауа винтi, 4 – сыртқы құбыр, 5 - вертикальдi тiреу.

Лездiк жылдамдық импульстердiң өту жиiлiгiн өлшеу арқасында анықталады. Жиiлiк шкаласы желдiң лездiк жылдамдығының метр секундына өлшем бiрлiгiмен бөлiктенген тiлдi

электр өлшегiш аспаппен көрсетiледi. Аспапта лездiк жылдамдық тiлiнiң максимальдi ауытқуын тiркейтiн екiншi тiлi бар. Максимальдi мәндi жою тұтқаны солға бұрау арқылы жүредi. Баспалы нүкте желдiң лездiк жылдамдығының өлшеу аралығын 0-60-тан 0-30 м/с аралығына ауыстыруға арналған.

Дәріс 5. Жауын-шашынды өлшеу үшін арналған техникалық құралдар. Жауын-шашынның химиялық құрамына бақылау жүргізу

Егер бұлт тамшылары (кристалдары) белгілі себептермен іріленіп, салмақтары өсіп, ауаның жоғары бағытталған қозғалысы оларды қалқытып ұстап тұра алмайтын болса, онда ол бұлттан жауын жауады. Бұлт тамшылары конденсациялық, сублимациялық және каогуляциялық жолдармен іріленеді. Тамшылар жауын болып түсетін размерге дейін конденсациялық жолмен ірілене алмайды. Ондай жолмен тек майда тамшылар пайда болады. Конденсация нәтижесінде тамшы үстіне су қосылып размері 0,1 мм-ге дейін жылдам өседі, ал одан ірі тамшылар пайда болу үшін өте ұзақ уақыт қажет. Майда және ірі тамшылардың үстінде қанығу қысымы әртүрлі болатындықтан размерлері әртүрлі тамшылардан тұратын бұлттарда конденсациялық ірілену процесі қарқындырақ жүреді. Майда тамшы үстіндегі ауадағы су буының қанығу қысымы ірі тамшы үстіндегіден үлкенірек болады. Су буының белгілі бір нақты парциальді қысымы кезінде кіші тамшы үшін ондай ауа қанықпаған, ал ірі тамшы үшін қанығып кеткен болып шығады. Сондықтан майда тамшы буланады да, су буы ірі тамшы үстіне конденсацияланып қонады, яғни су кіші тамшыдан ірі тамшыға тасымалданады. Бұлт элементтері жауын размеріне дейін сублимациялық және каогуляциялық жолдармен іріленеді. Осы әдiстеме келесi анықтауды қарастырады: - жауған жауын-шашын мөлшерiн (екi қатарлас өлшеулер арасы кезектегi); - сұйық жауын-шашынның жауу қарқындылығын.

Жауын-шашын мөлшерi – жауған жаңбырдан, сiркiреген жауыннан, мол шықтан, төманнан, ерiген қардан, бґршақтан, қиыршықтан және басқа гидрометеорлардан белгiленген уақыт аралығында ағу, сiңу және булану болмаған жағдайларда горизонталь бетте пайда болатын су қабатының биiктiгi (миллиметрмен). Кейбiр станцияларда плювиограф көмегiмен сұық жауын-шашынның жауу қарқындылығын тiркеу жүргiзiледi. Жаңбырдың қарқындылығы деп уақыт бiрлiгiнде (10 мин) жауған жауын-шашын мөлшерiн айтады; қарқындылық 0,01 мм/мин дейiнгi дәлдiкпен мм/мин-пен есептелiнедi. Сұйық жауын-шашынның қарқындылығын өлшеу үшiн қабылдау ыдысынан, тiркеу бөлiгiнен және корпустан тұратын П-2 плювиографы қолданылады. Қабылдау ыдысы 2 (сурет 12.4 ) - қабылдау ауданы 500 см2 тен цилиндр болып табылады. Ыдыстың түбi конус тәрiздес және онда су ағуға арналған бiрнеше тесiктер бар. Түбiне қалтқылы камерадан 8 келетiн, воронка трубкасына 4 кигiзiлетiн ағызу трубкасы бекiтiлген. Қабылдау ыдысы темiр цилиндрлi корпуспен 3 жалғасқан. Корпустың алдыңғы бөлiгiнде есiкшемен 1 жабылатын ойық бар. Жұмыс жағдайында қабылдау ыдысы қақпақпен 1 жабылады. Аспаптың тiркеу құрылғысы корпустың iшiнде горизонтальдi металл сөреде 10 орналастырылған және ол қалтқылы камерадан 8, стерженде 9

бекiтiлген ленталы барабаны бар сағат механизмiнен 6 тұрады. Қалтқылы камераның iшiнде стерженi 5 бар қуыс металды қалтқы орналастырылған, оған лентаға жазатын қаламұшты тiл 7 бекiтiлген. Қалтқылы камераның қақпағында тiлдi барабаннан керi тартатын арретир бекiтiлген. Қалтқылы камераның бүйiрiне трубка бекiтiлген, оның iшiне гайкамен қысылған шыны сифон 11 орналастырылған. Аспаптың төменгi бөлiгiнде қалтқылы камерадан су (жауын-шашын) құйып алынатын тексеру ыдысы 12 орналастырылған.

сурет. Плювиограф П-2.1 - јајпај, 2 – қабылдау ыдысы, 3 - корпус, 4 – воронка трубкасы, 5 – қалтқы стерженi, 6 - саЈат механизмi, 7 - тiл, 8 - јалтјы камерасы, 9 – барабан стерженi, 10 –сүре, 11- сифон, 12-тексеру ыдысы.

Қалтқылы камерадан жауын-шашынды құйып алу шыны сифон арјылы жүргiзiледi. Ықтиярсыз төгiлетiн плювиографта сифонның бастапқы жұмысы ықтиярсыз төгу механизмi көмегiмен жүргiзiледi.

Ықтиярсыз төгу механизмi (сурет12.5 ) қалтқылы камераның төбесiнде бекiтiлген және ол келесi бөлiмдерден тұрады: жұдырықтары бар иiрiмнен, екi рычагтан, кiшкене барабаннан және қалтқылы камераның төбесiне бұралған кронштейнге бекiтiлген салмақтан.

Планканың 9 жоғары бөлiгiне осьте айналып тұратын тежегіш құлақша 10 және рычаг-iлгешек 11 бекiтiлген. Екiншi рычаг 12 тiреу винтiмен 13 қалтқы- лы камераның төбесiне бекiтiлген. 11 және 12 рычаг иіндері қатты көлденең белтемірмен 14 шарнирлi қосылған. Механизм иiрiм осiне бекiтiлген барабанда 23 оралған берiк капрон немесе жiбек жiпке iлiнген салмајпен 15 iске қосылады.

Қалтқылы камераға қабылдағыштан су аққан кезде оның iшiндегi су деңгейi көтерiледi. Сол кезде қалтқы тiк жоғары көтерiледi және қаламұш аспап лентасында қисық сызық сызады.

Қалтқы тiреу винтiне 13 жеткен кезде рычаг- iлгешегi бар 11 тягамен 14 қосылған рычаг көтерiледi. Ол тежегiш құлақша механизiмiн iске қосуға және тоқтатуға арналған.

Дәріс 4.

Инфрақызыл диапазондағы оптикалық (радиационды) гигрометрлер. Сорбционды гигрометрлер. ГС-210 сорбционды гигрометрі - 10 кПа қысымда бу-газ қоспаларындағы ылғалдылықты өлшеу үшін арналған. Алғашқы түрлендіргіштің сезімтал элементіндегі гидрофильді зат болып тұз композицияларының негізіндегі (натрий хлориді және т.б.) ылғалсорбты пленка табылады.екі электрод арасында араласқан пленканың электр өткізгіштігі қоршаған ортаның ылғалдылығына тәуелді және салыстырмалы ылғалдылықтың шарасы табылады. Гигрометрдің шығу сигналы 0-10 мВ. Гигрометр қоршаған ортадағы ауа темпаратурасы 5—50 °С кезінде және салыстырмалы ылғалдылық 80 %-ға жеткен кездегі жұмысқа арналған. Алағшқы түрлендіргіштің гарбаритті өлшемдері 142×95×62 мм, көрсеткіш аспаппен аралық түрлендіргіші 237×187×190 мм; жинақтың салмағы 5 кг. Сорбционды гигрометрдің сезімтал элементі анализді ортадағы ылғалды жұтатын белсенді адсорбты қабат болып табылады. Судың айырмашылық өзгешелігі су молекулалары өте үлкен дипольді кезге ие, су молекулаларының концентрациясының өзгеруі (ылғалдылықтың өзгеруі) арқасында сезімтал элементтің электрлі параметрлері өзгереді. Сонымен қатар сыйымдылықты-сорбционды гигрометр немесе импедансты түрінің қандай электрлі параметр өлшейтін тәуелділігіне байланысты жиі ажыратады. Сорбционды гигрометр қауіпті жарылыс аумақтары үшін жарылыстан қорғау мақсатында өте жиі болады. Кей жағдайларда сорбционды гигрометр сұйық көмірсутек қоспаларындағы ылғалды өлшеу кезінде қолданылады. Сорбционды гигрометрдің типті сипаттамасы: өлшеу диапазоны: шық нүктесі -80 .. +20°С -өлшеу қателігі:+/-2 ..3 °С шық нүктесі. Қолдануы: химиялық кәсіпорындардағы,

мұнай-химиялық өнеркәсіптердегі, энергетикадағы өндіріс процесстерін техникалық бақылау; Табиғи газдың ылғалдылығын бақылау; Атмосфера қорғанысы; КИП ауасы. Келесі қолданыстар үшін сорбционды гигрометрді қолдануды ұсынамыз: Аса дәлдікті талап ететін барлық қолданыстардың техникалық процестерін үздіксіз бақылау. Тапсырыс кезінде мынаны есте ұстаған жөн: 1) Қолдану үшін жіберушіден төмендегі келесі құжаттар керек: Аралық тексеріс тағайындалған өлшеу құралдарын бекіту сертификаты; Тексеріс әдістемесі (приложение к

сертификату); Тұтынушыға тексерістің орындалуының қолжетімділігі маңызды; Қауіпті жарылыс аумақтарында қолдануға Ростехнадзор рұқсаты. 2) Сорбционды гигрометрдің сезімтал элемендіндегі белсенді адсобты қабат өз кезегінде қоршаған ортаның температурасына тәуелді меншікті сыйымдылық болып табылады. Бұл келесі түрдегі көрсеткіштерде бкөрсетіледі: егер ылғалдылық өзгермесе, бірақ сезімтал элементтің температурасы өзгереді, онда гигрометр бәрібір ылғалдылықтың өзгеруін көрсетеді. Бұл өзгеріс жеткілікті түрде үлкен болуы мүмкін, өте үлкен болуы өндірушыге тәуелді. Гигрометр таңдау кезінде қосымша қойылған температура датчигі және температура бойынша автоматты өтемді модельдерді таңдауға тоқтаған жөн. 3) Сорбционды гигрометр ластануға сезімтал. Сондықтан сынама дайындығының жүйесі көпшілік жағдайларда керек. Сорбционды гигрометр үшін айрықша қауіптілік май мен этиленгликоли болып табылады, сондықтан сынама дайындығының жүйесі кезінде осы типке сәйкес фильтр таңдауда ерекше көңіл бөлген жөн. 4) Өлшеу кезіндегі шық нүктесі температурасының мәні қысымға тәуелді. Ереже бойынша, шық нүктесі температурасын өлшеу атмосфералық қысым кезінде жүргізіледі. Әйтпесе сынама дайындығының жүйесі міндетті түрде қысымды тексеру үшін элементтер қосу керек.