M = (v + lS)ρ. (2.5)
Keling, ba'zi qo'shimcha belgilashlarni kiritaylik:
d – gidrometr tayoqchasining diametri;
l0 – gidrometr shkalasining uzunligi;
ρ1 – shkalaning pastki zarbasiga mos zichlik;
ρ2 - shkalaning yuqori zarbasiga mos keladigan zichlik.
Shkalaning pastki zarbasiga gidrometrning cho'milishi (l=0) tenglamaga to'g'ri keladi
M=vρ 1,
va yuqori zarbaga (l=l0) bo'lgan cho'milish tenglama
,
S o'rniga almashtiriladigan joy .
Bu tenglamalarning to'g'ri qismlarini tenglashtirib, yangi tenglama olamiz, uning yechimi quyidagi uchta formulaga olib keladiki, ular jismning hajmi o'rtasidagi bog'liqlikni ko'rsatadi; Rod diametri va o'lchov uzunligi:
; (2.7)
. (2.8)
(2.6) dan (2.8) gacha bo'lgan formulalar yordamida gidrometrning uchta asosiy xususiyatidan ikkitasidan (d, l0, v) berilgan o'lchash chegaralari ρ1 va ρ2 uchun noma'lum uchlikni aniqlash oson.
Gidrometr shkalasini hisoblash va qurish masalasini ko'rib chiqaylik. Faraz qilaylik, A pastki zarbasi zichlik ρ 1 ga va yuqori B dan ρ ga to'g'ri keladigan gidrometr shkalasini tuzmoqchisiz (2.9-rasm); shkalaning uzunligi 10 ga teng. Muammo ρ1 va ρ2 orasidagi ba'zi bir zichlikdagi ρ ga mos keladigan har qanday o'rta zarba C shkalasidagi pozitsiyani aniqlashdir . l orqali pastki insultni bu insultni masofani ko'rsatgan holda, biz ketma-ket zichligi ρ 1 suyuqliklar cho'mdirilgan bo'lsa hidrometre muvozanat tenglamalarini tashkil, ρ va ρ2. Tenglamada e'tiborsizlik (2.4) LaDning ta'siri, ya'ni meniskusga amal qiluvchi buoyant kuch (gidrometrning og'irligiga qaraganda ahamiyatsiz), zero bu uchta holat uchun biz tenglamalarni olamiz:
M + The ρ 1 = v(ρ1 – D),
М + The ρ = (v + lS)( ρ – D);
M + The ρ 2 = (v + l0S)( ρ2 – D).
Har bir tenglamaning chap qismining ikkinchi muddatini o'ng tomonga ko'chib, so'ngra birinchi tenglamaning o'ng qismini ikkinchi va uchinchi tenglamalarning o'ng qismlari bilan alternativ ravishda tenglashtirib, olamiz
v(ρ 1 – D) – The ρ 1 = (v + lS) (ρ – D) – The ρ
v(ρ 1 – D) – ρ 1=(v + l0S) (ρ 2 – D) – The ρ2.
Soddalashtirishlardan so'ng, biz topamiz
(v – The) ( ρ1 – ρ) = lS(ρ – D) ;
(v – The) (ρ1 – ρ2) = l 0S(ρ2 – D).
Birinchi tenglamaning ikkinchi tenglama bo'linmasi beradi
. (2.8)
Har bir berilgan gidrometr uchun ko'paytiruvchi mavjud bo'lgani uchun
, (2.9)
ko'rsatilgan qiymatlarni o'z ichiga olgan, doimiy bo'lgan, oldindan hisoblanishi mumkin. Keyin shkalani hisoblash formulasi shaklni oladi
. (2.10)
Zichlik ρ ning qiymatlari ketma-ket berilgan holda, formulaga ko'ra (2.10) shkalaning pastki zarbasidan tegishli zarbalargacha bo'lgan masofalar hisoblab chiqiladi va bu ma'lumotlardan shkala qo'llaniladi (shkalaning haddan tashqari zarbalarining joylashuvi eksperimental ravishda aniqlanadi).
Shkala gidrometrning massasi, tanasining hajmi, tayoq diametri kabi qiymatlardan qat'i nazar qurilgan. Shu sababli bir xil o'lchash limitlari va bir xil bo'linish bahosiga ega bo'lgan bir xil turdagi barcha gidrometrlarning tarozilari bir xilda hisoblab chiqiladi.
Bundan tashqari, pastki zarbadan o'lchovning zarbalari masofalari shkalaning uzunligiga mutanosibdir, ya'ni turli uzunlikdagi bir xil turdagi gidrometrlarning tarozilari bir-biriga o'xshaydi. Shuning uchun shkalaning ma'lum uzunligi uchun jadval shaklida l ning qiymatlarini hisoblash kifoya. Tarozilar uzunligi turlicha bo'lgan bir xil turdagi boshqa barcha gidrometrlar uchun jadval qiymatlarini tarozilarning uzunliklariga nisbati bo'yicha o'zgartirish kifoya.
2.6 Haroratning gidrometr o'qishiga ta'siri
Gidrometri muvozanatining tenglamasidan (2.4) ko'rinib turganidek, qurilmaning o'qishlari faqat shkalaning bitkazilgan haroratida to'g'ri keladi, chunki tenglamaga kiritilgan gidrometrning cho'milgan qismining hajmi suyuqlikning haroratiga bog'liq. Gidrometr shkalasi qo'llaniladigan haroratga bu gidrometrning normal harorati deyiladi. miqyosida ko'rsatilgan.
Hozirgi vaqtda barcha gidrometrajlar uchun 20 ° S normal harorat o'rnatiladi. ularning normal harorati mos ravishda 17,5 va 75 °C ni tashkil etadi.
Zichlikni o'lchashda suyuqlikning harorati odatda gidrometrning normal haroratidan farq qiladi va shuning uchun gidrometr hajmining o'zgarishini hisobga olish uchun uning o'qishiga o'zgartirish kiritilishi kerak. Agar suyuqlikning harorati gidrometrning normal haroratidan yuqori bo'lsa, unda shishaning kengayishi tufayli gidrometrning hajmi u kalibrlash suyuqligida egallagan hajmga nisbatan ortadi, buoyant kuch ham ortadi, gidrometrning cho'milish chuqurligi kamroq bo'ladi va uning o'qilishi haqiqiy zichlikdan kattaroq bo'ladi va kerakli tuzatish minus belgisiga ega bo'ladi.
Agar suyuqlikning harorati gidrometrning me'yordagi haroratidan kam bo'lsa, uning hajmi kamayadi va cho'milish chuqurligi oshadi, ya'ni gidrometr o'qishning korreksiyasi ortiqcha belgiga ega bo'ladi.
Temperaturasi t gidrometr t0 normal haroratidan farq qiladigan suyuqlikning zichligini o'lchashda asbobning o'qish ρiga tuzatish bo'ladi
Δt=β(t0–t)ρ, (2,13)
β = 0,000025 ° C-1 shishaning volumetrik kengayish koeffitsienti hisoblanadi.
Ikki gidrometrning o'qishlarini bir xil suyuqlikka botirilgan normal harorat bilan taqqoslaganda, uning harorati odatdagidan farq qiladi, gidrometri hajmining o'zgarishi uchun tuzatish kerak emas, chunki bu ikkala qurilma uchun ham bir xil. Bunda suyuqlikning harorati muhim emas.
Agar ikki o'xshash gidrometrning normal harorati boshqacha bo'lsa, unda haroratni tuzatish har bir gidrometr uchun individual bo'ladi va uni hisobga olish kerak. Bir gidrometrning normal harorati ikkinchi t 2 ning t 1 bo'lsin, suyuqlik t ning harorati, o'sha suyuqlikdagi birinchi gidrometrning o'qilishi ρ 1 ga, ikkinchi ρ ga esa 2 ga teng bo'lsin, ikkala gidrometr ham to'g'ri bo'lsin.
ρ 1 = ρ 2 + β(t 2 – t 1) ρ 1 (2,14)
Δt= β(t2 – t1) ρ 1 (2,15)
birinchi bilan solishtirishda ikkinchi gidrometrning o'qilishiga kiritilgan harorat uchun tuzatishdir. Ko'rib turganingizdek, bu holatda suyuqlikning harorati hech qanday ta'sir ko'rsatmaydi; faqat gidrometrlarning normal haroratidagi farq.
Formula (2.14) birinchi bilan bir xil harorat uchun baholansa, ikkinchi gidrometrning o'qilishi qanday bo'lishini aniqlash imkonini beradi.
Shuningdek, shkalasi foiz sifatida baholanadigan gidrometrlar uchun formulalar (2.13) va (2.15) dan foydalanish mumkin. Faqatgina ushbu maqsad uchun tegishli jadvallarni ishlatib, gidrometer o'qishni oldindan zichlik qiymatiga o'tkazish kerak; jadvallarda bo'lmagan oraliq qiymatlar chiziqli interpolyatsiya bilan aniqlanadi.
3 Gidrostatik tortish
3.1 Qattiq holat zichligini aniqlash
Zichligini aniqlash uchun avval havoda, so'ngra zichligi ma'lum bo'lgan suyuqlikda qattiq tortiladi va olingan o'lchash natijalaridan istalgan zichlik hisoblab chiqiladi.
Keling, quyidagi simvollarni tanishtiraylik:
m – zichligi aniqlanadigan tananing massasi;
vt – temperaturadagi uning hajmi t;
vt1 temperatura t 1 da bir xil bo'lib,
m1 - tanani havoda muvozanatlash og'irligi massasi;
v1 – bu og'irliklarning hajmi;
m2 – suyuqlikda tanani taroziga soluvchi og'irliklar massasi;
v2 – bu og'irliklar hajmi;
– organizmning hajmli termik kengayish koeffitsienti;
– tana botiriladi suyuqlik zichligi, haroratda t;
temperatura t o 'idagi tananing istalgan zichligi hisoblanadi;
D — havo va suyuqlikda tanani tortish vaqtida havoning o'rtacha zichligi;
Dm – og'irliklar tayyorlanadigan materialning zichligi;
g erkin tushishning mahalliy tezlanishidir.
Tanaga va og'irliklarga qo'llaniladigan buoyantlarning amalini hisobga olgan holda, avval t 1 haroratda, so'ngra t temperaturada suyuqlikda tanani tortishda og'irliklarning tenglik tenglamalarini quyidagi shaklda yozish mumkin:
. (3.1)
mos ravishda vl va v2 o'rnini almashtirish va shuni yodda tutish
vt1= v t [1 + (t 1 –t), полуѓуshchим
. (3.2)
Birinchi tenglamadan (3.2) ikkinchini chiqarib tashlang va DβT mahsulotini o'z ichiga olgan atamani e'tiborsiz qoldirasiz (uning kichikligi tufayli), keyin
(3.3)
qaerda jismning temperaturadagi hajmi t
Birinchi tenglamadan (3.2), kichik terminni tashlab vtDβT(t1–t) dan massasini aniqlash uchun ifoda topamiz.
(3.4)
Temperatura t o 'rasida tananing istalgan zichligi massani bir xil temperaturadagi hajmga bo'lish orqali aniqlanadi. (3.4) tenglamani (3.3) ga bo'lish, olamiz
(3.5)
Formuladan (3.5) ko'rish mumkinki, jismning ma'l haroratdagi zichligini aniqlash uchun, tortish amalga oshiriladigan suyuqlikning belgilangan haroratga ega bo'lishi zarur.
Juda aniq o'lchashlarda (3.3) dan (3.5) gacha bo'lgan ifodalardagi havo zichligi formula bilan aniqlanadi
g/sm3(3,6)
bu erda t – havo harorati, °С;
Do'stlaringiz bilan baham: |