Вимірювання температури повітря
Прилади для вимірювання температури повітря
Для вимірювання температури повітря застосовують такі термометри і прилади:
1. Психрометричні (“сухий” і “змочений”) ТМ-4 або ТМ-6 – завжди використовують у парі і складають психрометр, за допомогою якого одночасно, крім температури, визначають і вологість повітря;
2. Максимальний ТМ-1 - для вимірювання максимальної температури між строками спостереження;
3. Мінімальний ТМ-2 – для вимірювання мінімальної температури між строками спостереження;
4. Термограф – М-16 - для безперервної реєстрації температури повітря.
Строковий термометр (сухий і змочений)- рідинний. Рідина (ртуть) знаходиться в скляному резервуарі кулястої чи циліндричної форми, який міститься в нижній частині термометра і може рухатись вгору та вниз по вузькому капіляру, що є в припаяній до резервуара скляній трубочці. За капіляром розміщена шкала температур. Усі деталі вмонтовані в прозорий скляний корпус.
Мінімальний термометр – спиртовий. У капілярі є синій, чорний або червоний потовщений на кінцях скляний штифтик (див. лаб. роботу №2). При підвищенні температури спирт вільно обтікає штифтик і піднімається вгору, а при зниженні – опускається і за рахунок меніскових сил (сил поверхневого натягу спирту) штовхає штифтик.
Максимальний термометр – ртутний, у дні резервуара якого впаяний нерухомий прозорий штифтик (див. лаб. роботу №2). Верхній кінець останнього знаходиться в капілярі, але не торкається його стінок. При підвищенні температури ртуть піднімається по капіляру, а при зниженні – у місці звуження стовпчик ртуті розривається і верхній кінець його зупиняється, фіксуючи максимальне значення температури.
З метою позбавлення впливу опадів, вітру, прямої сонячної радіації і невидимих теплових променів на показання термометрів їх розташовують у спеціальних будках, які називаються психрометричними.
Будки встановлюють на дерев’яну або металеву підставку з таким розрахунком, щоб резервуари термометрів розташувалися на висоті 2 м від земної поверхні. Таким чином на метеорологічних станціях температуру повітря вимірюють на висоті 2 м над землею. Всередині
Рис.11. Встановлення термометрів у психро-метричній будці.
| будки є штатив (рис.11), на якому вертикально закріплюють два психрометричних термометри: ліворуч “сухий” (1) (ним визначають температуру повітря), праворуч – “змочений” (2). Останній обгорнутий батистом і під ним встановлюється психрометрична склянка з дистильованою водою. Максимальний (3) і мінімальний (4) термометри кладуть горизонтально на дугоподібні лапки резервуарами в бік сухого термометра, при чому мінімальний розміщують ближче до спостерігача (на нижніх лапках). |
Перед установленням максимальний термометр струшують до показань строкового термометра, а у мінімальному, піднявши резервуаром вверх, підводять штифт до меніска спирту.
На агрометеорологічних постах замість психрометричної часто використовують будку Селянинова. Її встановлюють так, щоб резервуари термометрів були на висоті 150м.
Правила відліків і ведення спостережень
1. Під час відліку слід правильно оцінити положення кінця стовпчика рідини (ртуті або спирту) в капілярі відносно шкали. У ртутних термометрах (меніск випуклий) відлічують на шкалі положення уявної дотичної до випуклої частини меніска. У спиртових (меніск увігнутий) – відлічують положення уявної дотичної до ввігнутої частини меніска. Очі спостерігача повинні бути на одному рівні з рідиною в капілярі.
2. Температуру відлічують з точністю до 0,10, спочатку роблять відлік десятих, а потім визначають число цілих градусів. Тому потрібно звернути увагу на ціну поділки шкали термометрів. Слід запам’ятати, що ціна поділки шкал термометрів така: психрометричного – 0,20, мінімального і максимального – 0,50.
3. Відлік показань термометрів ведуть у такій послідовності: “сухий“ і “змочений”; спирт і штифт мінімального та максимальний.
4. До одержаних результатів вимірювання вносять поправки згідно з даними перевірного свідоцтва (сертифіката), яке додається до кожного термометра.
5. Після запису відіків (у кінці спостережень) необхідно струснути максимальний термометр і підвести штифт мінімального термометра до поверхні спирту.
Завдання для виконання в лабораторії
Завдання. Виміряти температуру повітря.
Прилади та устаткування: психрометрична будка з підставкою і обігрівачем, термометри (психрометричні, максимальний, мінімальний).
Порядок виконання
1. Ознайомитись з будовою психрометричної будки, термометрами, правилами відліків і ведення спостережень за температурою повітря.
2. Відкрити психрометричну будку, оглянути в ній прилади і підготовити до ведення спостережень максимальний і мінімальний термометри.
3. Зняти і записати в таблицю за наведеною нижче формою показання термометрів згідно з правилами у такій послідовності: психрометричні (“сухий” і “змочений”), мінімальний (“спирт” і “штифт”), максимальний.
| Термометри | До обігрівання | Після 5-10хв. обігрівання | Через 15хв. після вимкнення обігрівача | |||||||
| відлік | поправка | виправлена величина | відлік | поправка | виправлена величина | відлік | поправка | виправлена величина | ||
| Сухий | ||||||||||
| Змочений | ||||||||||
| Мініма-льний | “спирт” | |||||||||
| “штифт” | ||||||||||
| Максимальний |
4. Увімкнути електричний обігрівач і через 10хв знову (вдруге) зняти і записати показання термометрів у такій самій послідовності.
5. Вимкнути обігрівач, знову підготовити до робити мінімальний і максимальний термометри, а через 15-20 хв повторити відліки по термометрах та записати результати.
6. Внести поправки до показань термометрів, за додатком 3.
Завдання для самостійної роботи
Побудувати графік ходу середньомісячної температури повітря, використавши дані додатку 4. Для цього: на міліметровому папері накреслити дві взаємоперпендикулярні лінії (вертикальну – з лівого краю, горизонтальну – у нижній частині). Нанести на вертикальну вісь у певному масштабі шкалу температури а на горизонтальній - місяці (у довільному масштабі). Позначити на графіку точки, які відповідають середньомісячній температурі повітря і середині місяця та з’єднати їх між собою.
Визначити за допомогою графіка середньорічне значення температури повітря та її річну амплітуду (різницю між максимальною та мінімальною середньомісячними температурами).
Питання для самоконтролю
1. За допомогою яких термометрів вимірюють температуру повітря?
2. Чому для вимірювання температури повітря на метеомайданчиках термометри встановлюють у психрометричну будку на висоті 2м? Підготовка, установка строкових (сухого і змоченого), мінімального та максимального термометрів.
3. Для чого використовують термограф?
4. Як визначити середньодобову, середньодекадну та середньомісячну температури повітря?
5. Що таке амплітуда коливання температури повітря?
Лабораторна робота №4