Hidrológiai tájékoztató, 1963 június

Thoma Frigyes: A Thoma-féle kisvízhozammérő

Megjegyzendő, hogy a köbözéses vízhozammérés hibaszázaléka a vízszintnek nóniuszos tűvel történő meghatározása révén jóval nagyobb, mint az elektromos úton való meghatározása esetén. A kísérleti méréseknél használt mérőberendezés az 1. képen látható. Vízhozam stabilizáló berendezés A vízhozammérő berendezést négy különböző vízhozamértékre vonatkozó négy mérési sorozattal próbálták ki. Egy-egy mérési sorozat „n"=8 mérésből állt. A kísérleti mérések végrehajtásánál mindenek előtt biztosítani kellett a megmérendő vízsugár állandó vízhozamát. Ezt a 2. ábrán bemutatott külön e célra készült berendezéssel érték el. K-nzK •f-i mm íü^-j/d

i j Cnni esi . flirc TnhrHTvmiím 2. ábra. A mérendő vízsugár állandó vízhozamát biztosító berendezés vázlatos rajza A mérendő vizet közvetve a városi vízvezetékből nyerték. A vízcsapból kifolyó vizet egy közbenső porcelán tartályba engedték, melynek tetején a .víz oldalirányban (kifolyhatott (túlfolyhatott), ezzel biztosíttatták az állandó vízmagasságot. A tartály aljához gumicső csatlakozott. A gumicsőnek — a 2. ábrán folyamatos vonallal feltüntetett — rx és r

2 hajlataira azért volt szükség, hogy a túlfolyó víz ne csurogjon a gumicsőről a tartályba. A gumicső végére egy műanyag kifolyófejet szereltek, amely egy tengely körül elfordítható volt. Minden egyes mérés után, két mérés között — mialatt a mérőtartályt előkészíthették a következő méréshez (tartály kiürítése, elektródák szárazra törlése) — a tartályba való vízhozzáfolyást a kifolyó mjanyagfej elfordításával szüntették meg. A forgatható kifolyófejre azért is szükség volt, mert egy mérési sorozat nyolc mérése alkalmával a gumicsőnek mindig ugyanazon helyzetbe kellett visszakerülnie. Az időméréshez használt stopper-óra legkisebb beosztása 0.2 mp volt. A közbenső 0,1, 0,3 stb. értékeket megbecsülték. A négy különböző vízhozamot a porcelán tartály „H" magasságának változtatásával állították be. Mérési eredmények és azok feldolgozása Az 1. táblázatban a kísérleti vízhozamAérésre vonatkozó adatokat, illetve eredményeket közlik. Az 1. táblázat összeállításánál, valamint a hibaszázalékok megállapításánál a következő meggondolás szerint jártak el. Általában egy bizonyos vízhozamértéknek meghatározására „n" számú mérésből álló méréssorozatot végeznek. Jelen kísérleti vízhozamméréseknél egy mérési sorozaton belül n=8 mérést végeztek. A stopperórán leolvasott mérési időpontokat a (2), s ezek percre átszámított értékeit a (3) oszlopban foglalták össze. Áz (1) képlet alapján számított egyes Qi mérési eredményeket a (4) oszlop tünteti fel. A vízhozam valószínű értékére vonatkozó átlagértékeket (lásd az (5) oszlopban) a mérési eredmények (4) oszlopbeli eredményeiből a n rQ, Q _Qi + Q

2 + ...-hQ

i + ...Q„ i - i (2) n íi képlettel állapították meg. A legkisebb négyzetek módszerét alkalmazva a vízhozam négyzetes középhibájának megállapítására a n £ IQ- -Ql

2 i = 1 (3) 0 n összefügges adódik, amelynek négyzetgyöke adja a kózéphibát, vagyis a iLQ n * (0,-Q)

2 i == 1 (4) n Jelöljük az egyes mérési eredményék hibáit, amelyeket a táblázat (6) oszlopa 1 p-ben, (7) oszlopa %ban tüntet fel: ' XI x.. Qi — Q Q

2 — Q X, Q, - Q x„ = 0„ - Q akkor a (4) egyenlet a (5) n i =1 xr (6) n alakot ölti fel. Fenti (6) képlet alapján számítottuk ki és állítottuk össze a középhibákat az 1. táblázat (8) oszlopáb'in közölt százalékokban kifejezve. E középhiba százalékok és az a,láttuk zárójelben levő átlagos hibaszázalékok értékeinek közelsége (szorossága) azt bizonyítja, hogy a.mérés módszere, valamint a mérőberendezés biztosítani tudja a célkitűzésben körvonalazott feladatok megoldását. A szorosság különösen az a) és c)• méréssorozatnál szembetűnő, ha figyelembe vesszük a ±0,376 . . . (±0,309), illetve a ±0,429 . .. (^0,403 értékeket. A b) és d) méréssorozat hibaszázalékai is 1%-on belül vannak. Az eredményeket kissé lerontja a (7) oszlop +i 1,22%-os, illetve +l,36%-os értéke. Ezeket az értekéket feltehetően az emberi reflex vélet146