Hidrológiai Közlöny 2008 (88. évfolyam)
2. szám - Muszkalay László: Kutatási tapasztalatok összefoglalása
38 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2008. 88. ÉVF. 2. SZ. A vizsgálatok azt mutatták, hogy a laza belső illesztésű, Zsesztovszkij típusú műszer még 2 cm/s-os sebességű természetes vízfolyásban (a Duna csendes, parti szakasza, 1 m-es mélységgel) is szabatosan forgott, és a hitelesítési egyenes meghosszabbításának megfelelően mért 1 (hitelesítésnél elérhető legkisebb sebesség 4 cm/s volt). A Neyrpic-, Lange-, Hajós- és Berényi-féle műszerek indulási sebessége hasonló körülmények között a hitelesítési 4 cm/s-ról sorban: 10, 12, 15 és 25 cm/s-ra nőtt. A változások hatása 0,5 m/s-os sebességig jelentős (> 3 %), és 1 m/s-ig kimutatható (> I %) volt. Később a Tiszalökön végzett egyidejű, azonos műszertípussal, azonos körülmények közötti mérések eredményei azt mutatták, hogy a különbözőképpen tisztán tartott műszerek eredményei 0,5 m/s-nál nagyobb középsebességek esetében 1 %-on belül azonosak voltak. 0,2 m/s-os középsebesség esetében azonban a savmentes olajjal feltöltött, havonta egyszer tisztított műszer 25 %-kal mért kevesebbet, a naponta tisztított műszer 15 %-kal mért kevesebbet, mint az a műszer, amelyik minden mérés után gondosan lett tisztítva (érzékelhető súrlódási egyenetlenségek megszűntéig tisztítva). [17] [27] [28] [36] (12) 22. Műszerek ellenőrzésére javasolva a szabad kifutási idő és az indító nyomaték meghatározása. Az indító nyomaték változása és a hitelesítési egyenlet módosulása. A csapágyak bejáratásának kedvező és kopásának kedvezőtlen hatása. A továbbiakban a műszer készítője ventillátorral bejáratott műszereket szállított. A műszereket félmillió fordulatonként célszerű hitelesíteni, és 2 millió fordulatig lehet csapágycsere nélkül használni. [20] 23. A forgómüves sebességmérők vitorlája akkor optimális, ha lapátjai éppen kitöltik a befoglaló kör felületét. A komponensmérő-képesség is ekkor a legkedvezőbb. A lapátszámnak nincs jelentősége. Minél kisebb a menet-emelkedés, annál jobb a komponensmérő-képesség. Az Ott speciális vitorláján kívül a Neyrpic háromlevelű vitorlája a legkedvezőbb ebből a szempontból, majd a Lange-féle síklapátú következik. A Zsesztovszkij-féle rossz és a régi hazai típusok még rosszabbak. A műszerek jó közelítéssel, 1-10 fordulat/s között forognak szabatosan. Eltérő körülmények között olyan menetemelkedésű vitorlát kell használni, amelyikkel ez a feltétel teljesíthető. [19] [27] [28] (4) (7) (12) 24. A vitorla átmérőjének 20-szorosánál kisebb víztükörszélesség, illetve 10-szeresénél kisebb mélységek esetében a műszer és a mérendő vízfolyás összemérhető (Heisenberg-féle bizonytalansági reláció), a vízfolyás mérés szempontjából kisvízfolyásnak tekintendő. Hatások: az áramlás kitér a műszer elől, nagy a sebesség nagyságának és irányának az ingadozása, a meder anyagának szaltációja kitölti az egész szelvényt (viszonylag nagy szemcsék beszorulhatnak a műszerbe, nyitott típusú műszer emiatt még 1 m/s-os sebességnél is megakadhat), a nagy helyi sebesség-gradiens miatt (a sebesség a vitorla átmérőjén sem tekinthető azonosnak) bizonytalanná válik a függélysebesség számításánál alkalmazott konvenciók (felszíni- és fenéksebességek) érvényessége. Pl. 35cm széles üvegcsatornában a 10 1/s-os vízhozamot visszaduzzasztással 5, 10, 15, 20 és 25 cm-es mélységre be1 Az adott műszer csapágycseréje után többet nem sikerült ezt az érzékenységet elérni. 30 csapágyból (E5) válogatva a legjobb eredmény 3-4 cm/s-os indulási sebesség volt, az akkori szokásnak megfelelő gázolaj használata mellett, kb. 20 C° hőmérsékletnél. állítva, 5 cm átmérőjű vitorlával 7, 14, 21, 28 és 35 pontban mérve a vízhozam 7,5 és 9,5 l/s között változott. A Sajón csónakból mérve közel tartott műszerrel 15 %kai kevesebbet, távol tartott műszerrel 20%-kal többet mértek, mint hídról. A Sződrákos-patakban a partközeli indulási sebesség (56 cm/s) 15 cm/s-ra nő, ha a másik oldalon (kb. 3 m-re) egy másik műszert is elhelyezünk kb. 50 cm/s-os sebességben. [27] [28] [37] 25. A vízhozam-mérési hibák legnagyobb része abból származik, hogy a hitelesítési és mérési körülmények jelentősen eltérnek. Az eltérések jellege: - a sebesség nagysága és iránya időben változó - a víz fiziko-kémiai tulajdonságai (agresszivitás, hordalék, hőmérséklet) - a tartóberendezés mozgása (rezgés, ingás, szelvénykötél-ingás) - a műszer helyfoglalásának és a szelvény méretének a viszonya - a sebesség eloszlása (konvenciók érvényessége, gradiens, holtterek) - a szelvényterület bizonytalansága (szélesség, iszaposköves, hullámzás) Az irány-pulzáció miatt kis vízfolyásokban akkor is komponens-mérő vitorla kell, ha az átlagos irányok miatt nem volna szükséges. A sebesség nagyságának ingadozása miatt célszerű minél kisebb tömegű vitorlát alkalmazni. [19] [21] [51] [68] 26. A lehetséges vízhozam-mérési hibák várható mértéke jól becsülhető, illetve meghatározható, vagy ismert. Ezek alapján össze lehetett állítani olyan táblázatokat, amelyek a mérési körülmények figyelembevételével megadják a várható véletlen jellegű és szabályos hibák mértékét százalékosan. A táblázatok alsó hibahatárokat is tartalmaznak. Ezek mérés-sorozatok átlagára vonatkoznak. Egyes mérés hibája véletlenjelleggel megközelítheti a nullát. A táblázatok lehetőséget nyújtanak a várható hiba becslésén kívül arra is, hogy a kívánt hibahatárhoz kiválasszuk a megfelelő módszert és műszert, illetve szükség esetén a mérések szükséges ismétlésének a számát. A táblázatok alapján meg lehet határozni, hogy a mérőhelyen milyen kialakításra van szükség, illetve milyen mérőhelyet kell választani. [68] 29. Iránymérő műszer szabadalma Normál méretű (vitorla: 12 0) sebességmérőhöz excentrikus és centrikus felerősítéssel. Az utóbbi két méretben (legyalult 21 mm 0-jü rúdhoz és 30 mm 0-jű, vezető-sínes rúdhoz). Kisméretű Ott Minor sebességmérőhöz excentrikus, 21 mm 0-jű rúdhoz. Speciális műszerkereszt 3 db Ott Minorhoz. Maximális irányeltérés a főiránytól 50° körül (komponensmérő képességen belül). Kronográffal alkalmas az irányingadozás mérésére. Kisméretű müszerkereszt 2 db kisméretű műanyag-vitorlából (30 mm 0) síkbeli irányingadozás (ill. komponensek) meghatározására középnullás regisztrálókkal, egy tollal (B EK-3, NEK-2), s ellenkező polaritású Wheatstone-hidakkal. Bifiláris felfüggesztő az iránymérőhöz nagyobb mélységek esetében hajóról való méréshez. Laboratóriumi iránymérő (vitorla 10 mm 0-jű) függőlegesen és vízszintesen beállítható felfüggesztéssel. Az eltérések fokokban leolvashatók. A beállítás az áramlás irányába beálló lapok helyzetének mechanikus kontaktus nélküli megkeresésével történik elektronikus jeladással.
