Hidrológiai tájékoztató, 1965 június

Thoma Frigyes: Szabatos vízszint észlelési módszer és annak gyakorlati alkalmazása

A párolgásmérő berendezés és a mérési módszer hibaforrásai. A hibák csökkentése Indokolás A párolgásmérö eljárás, valamint mérőberendezés használhatósága a vele meghatározott értékek megbízhatóságától, pontosságától függ. Célszerű ezért a mérési adatok meghatározásával, s a meghatározott adatok pontosságával, illetve hibájával részletesebben is foglalkozni. Az (1) képlet szerint a párolgás mértéke egyenesen arányos az elpárolgott vízmennyiséggel és fordítva arányos a párolgás időtartamával, valamint a párolgó vízfelület nagyságával. A párolgási érték hibája tehát három fajta mérési hibából tevődik össze. Ezek: 1. Az elpárolgott vízmennyiség meghatározásában elkövetett hiba A mérőtartályból elpárolgott vizet a csepegtető tartályból pótoltuk. A csepegtető tartályból elfogyasztott víz mennyiségét esetenként a tartály oldalán levő köbtartalom beosztáson tett két leolvasás különbségéből a q=qb-qa (

2) képlet álapján állapítottuk meg. Az elpárolgott vízmennyiség meghatározásának hibája ennek megfelelően két leolvasás hibájából származik. A leolvasások hibáját a következő módszerrel állapítottuk meg. A mérőtartályba a csillapító téren keresztül először durván, majd a csepegtető tartályból cseppenkint vizet engedtünk addig, amíg a mérőtartályban a víz felülete elérte az 1. sz. szintet, amit az ott elhelyezett elektromos jelző jelzett, majd a csepegtető tartály köbtartalom beosztásán leolvastuk a vízmennyiséget (q

f). Ezután a mérőtartályból néhány cm

3 vizet kimertünk, amit visszaöntöttünk a osepegtető tartályba. Ezalatt a méiőtartályban a viz szintje az elektromos jelző szintje alá került. A csepegtető tartályból azután újra vizet csepegtettünk a csillapító medencén keresztül a mérőtartályba, amíg az elektromos jelző nem jelezte, hogy a víz felülete újra elérte az 1. sz. szintet. Ezután újra leolvastuk a csepegtető tartály köbtartalom beosztásán a vízmennyiséget (q

2). Ezt az eljárást egymásután többször (m) megismételtük. A mérések folyamán a berendezés kezelését, s a leolvasásokat ugyanazon személy végezte. Két észlelés között, vagyis a mérötartályba történő vízbecsepegtetés és a csepegtető tartály köbtartalom beosztásán történt leolvasás észlelése közötti időben a mérőtartály le volt fedve, nehogy az esetleges párolgás a különböző időkben tett leolvasásokat befolyásolja. A csepegtető tartály egy 11,2 mm-es belső átmérőjű üveghenger vóit, az alján elzárható csepegtető szerkezettel. Az üvegcső oldalán 1,0 cm

3-ként voltak a teljes és 0,1 cm

3-ként voltak a tizedes beosztások. Két tizedes beosztás egymástól kb. 1 mm távolságra volt. A köztük levő rész fele megbecsülhető volt. A mérés folyamán végzett leolvasásokat (qi, q

2. • •. q,... q

m, ahol m=4) az 1. táblázat (2) oszlopában tün1. táblázat Leolvasások és azok középhibája a becsepe(ftető tartályon tettük fel. A osepegtető tartályban levő vízmennyiség átlagértékét (3) a a Leolvasás Leolvasások Eltérés az Átlagérték N E átlagértéke átlagértéktől középhibája o CD (cm3) (cm3) (cm3) (cm3) (1) (2) (3) (4) (5) 1 8,350 + 0,2375 2 8,600 —0,0125 8,550 8,5875 —0,0125 ±0,178 8,550 8,5875 + 0,0375 ±0,178 4 8,850 -0,2625 - qi + q

a+ • • -qt+ • • g,,

» £ q< q = — = f? m (3) képlet szerint, az egyes leolvasások eltérését (4) az átlagértéktől általában a qi. ! •í m=q-qi. > (4) képlet szerint számítottuk ki. A leolvasások átlagértékének középhibája (5) z«; 1«! (5

) lesz. Az 1. táblázat (4) oszlopa szerint kedvezőtlen (szélső) esetben a csepegtető tartály oldalán levő köbtartalom beosztáson tett leolvasás q

4 = — 0,2625 cm

3, illetve qt = -f 0,2375 cm

3-rel tért el a valószínű helyes (q) leolvasástól. A kísérletet a leírt módszer szerint többször megismételtük. Az eredmények hasonló nagyságrendű eltéréseket mutattak. A további számításokhoz a fenti szélső értékeket felkerekítettük, s egy leolvasás maximális középhibáját <H»m = °.3 cmS nagysággal vettük figyelembe. A párolgó vízszint leolvasási érzékenysége A köbtartalom beosztáson tett leolvasás maximális középhibája alapján a „párolgó vízszint leolvasási érzékenysége" is kifejezhető. E célból A'q

ma

x értékét a párolgó víz magasságában fejeztük ki. Felírható ugyanis, hogy d

Ä= (6) A kísérleti mérőberendezés esetében, amidőn A = 2000 cm

2 volt, d

h = 0,0012 mm-re adódott. Itt jegyezhetjük meg összehasonlításként, hogy a vízszintek észlelése a Szovjetunióban szabványosított módon, mintavételen alapuló mérőedénnyel történik, amelynek átlagos pontossága 0,1 mm [1], Egy másik tanulmányban közlik, hogy a párolgásmérő kádakon naponta kétszer, reggel 7 és este 19 órakor 0,01—0,03 mm pontosságú vízszintmérő segítségével állapítják meg a párolgást [2], A csepegtető tartályból elfogyasztott vízmennyiség közép hibája — két leolvasás különbsége révén — szélső esetben [3)], (7) d

? = fi- 4q„ A kísérletek alkalmával használt mérőberendezésnél a csepegtető tartályból elfogyasztott vízmennyiség középhibája d„ = y 2~- 0,3 = 0,425 cmS volt. Az elpárolgott vízmennyiség meghatározásában elkövetett hiba miatt a mért párolgás középhibaszázaléka a d„(í) % =—

5— 100 képlet felhasználásával, a A-t 10 összefüggés segítségével az alábbi d

e<a) % = ± A-t-e 100 (8) (9) (10) 25