Hidrológiai Közlöny 1954 (34. évfolyam)

3-4. szám - Fáy Csaba: Nagy vízmennyiség-mérő módszerek összehasonlítása

Kivonatok Hidrológiai Közlöny. 34. évf. 1954. 1—2. sz. 9S HIDRAULIKA A szerző néhány nagy vízmennyiség mérésére ajánlott módszer megbízhatóságát hasonlítja össze végzett mérései alapján. A megállapított hibahatárok a mérési módszerek továbbfejlesztése során jól felhasználhatók. Nagy vízmennyiség-mérő módszerek összehasonlítása FÁY CSABA A Vízerőgépek Tanszéke 1953 nyarán egy nagyobb szivattyútelep mérése kapcsán több vízmennyiség-mérési módszert próbált ki. A következőkben ennek eredményeit ismertetem, kiegészítve az alkalmazott új módszerek ismertetésével. A kipróbált mérési módszerek : 1. Woltmann szárnymérés. 2. Pilot csöves mérés. 3. Só-töménységgel történő mérés. 4. Könyökben mérés. A Woltman-szárnnyal és Pitot-esővel végzett mérések elvét itt nem ismertetem, minthogy az általában közismert. A só-töménysegi módszernek is bő irodalma van (lásd e közlemény végén az irodalmi hivatkozást), sőt hazánkban is több intézet használja, mégis, kevésbbé közismert, s ezért itt röviden ismertetem. Ua k„ [g/m

3] sótartalmú Q [m

3/mp] vízmennyiséget szállító vízfolyásba k\ [g/m

3] sótartalmú q [m

3/mp] mennyiségű vizet adagolunk, akkor tökéletes elkeveredés után a Q -f- q mennyiségű víz sótartalma k [g/m

3]. Ezt a „sómérleget" felírva, kapjuk : Qk^qk, = (Q+q)k...[ g/mp] (1) Az (1) összefüggésből fejezzük ki a mért Q vízmennyiséget: h—k k — k0 • • • [m

3/mp] (2) A (2) összefüggésből látható, hogy ha a sótartalmakat és a q adagolt sólémennyiséget meghatározzuk, abból pontosan tudjuk számítani, a mért Q vízmennyiséget. A módszer hibakorlátja Dumas szerint : AQ_ Q Aq q A — k) , A (k—k

0) k

0 k

f

í (3) ahol AQ a mért vízmennyiség hibája, Aq az adagolt vízmennyiség hibája, A (k, — k) az adagolt és eredő töménység különbségének meghatározásakor elkövetett hiba és Á (k — k„) az eredő és érkező víz (eredeti) töménységkülönbség meghatározásakor elkövetett hiba. Az egyes hibaösszetevők nagyságrendje : Az adagolt sólémennyiséget igen pontosan tudjuk köbözéssel mérni, ezért a relatív hiba: Aq/q 0,005. Az adagolt sóié töménysége (a hígítástól függően) 10—20 000-szerese az eredő töménységnek, ezért ki mellett k elhanyagolható. A (3) összefüggés jobboldalának második tagja a (4) összefüggés szerint egyszerűsíthető. A (ky —%) Aky k,-k = • (4) A töménységmeghatározás relatív hibájának nagyságrendje gondos titrálás esetén ugyancsak 1/

2 százalék alatt tartható : Ak^k^ ^ 0,005. A (3) összefüggés jobboldalának 3 tagjában lc és k

{i meghatározásakor elkövetett hibák nagyságrendileg egyeznek: Ak = Aki, és így A \k — k,

t) = — 2 Ak ; ez utóbbi összefüggéssel: A (k Ak k — k

0 kn k (5) Az (5) összefüggésben Ak/k értéke ugyancsak 1/

2 százalék alatt tartható, míg a szorzat másik tényezője arra ad útmutatást, hogy egy

T adott k„ sótartalmú víz mérésekor milyen eredő k sótartalmat kell elérni a hozzáadagolás által, hogy a hibát egy előre felvett érték alatt tartsuk. Általában ez a hibakorlát határozza meg egyes, nagy sótartalmú vízfolyások esetén azt.is, hogy milyen sófajtát gazdaságos használni. A sófajta kiválasztását még a legkisebb kimutatható sómennyiség is befolyásolja. A só-töménvségi mérőmódszer gyakorlati kivitelével itt nem foglalkozom, csak utalok Fazekas Károly előadására, amelyet a Mérnöki Továbbképző Intézet 1952. évi tanfolyamán tartott, ahol ezzel a kérdéssel igen részletesen foglalkozott. A könvökcsőben történő vízmennyiség-mérési módszert először Addison javasolja. Addison méréseit'nagy csövek esetére Gefdintj kandidátus Jp^h(j-j) 1. ábra egészítette ki. Az általuk közölt adatokat Rákóczy Tibor mérései egészítik- ki, aki az Addison által kidolgozott elméleti értékek használhatósági határait laboratóriumi méréseivel jelölte ki, és ahol az elmélet a leválások miatt nem ad helyes értéket, ott egy tapasztalati görbét ad meg. Ezt a görbét igen sok méréssel támasztotta alá. A görbe pont-