ÁLTALÁNOS METEOROLÓGIA 2. METEOROLÓGIAI MÉRSÉSEK MÉRÉSEK ÉS ÉS MEGFIGYELÉSEK

Hasonló dokumentumok
Kutatói pályára felkészítő akadémiai ismeretek modul

Méréstechnika. Hőmérséklet mérése

Légköri termodinamika

A hőmérséklet mérése

100 o C víz forrása 212 o F 0 o C víz olvadása 32 o F T F = 9/5 T C Példák: 37 o C (láz) = 98,6 o F 40 o C = 40 o F 20 o C = 68 o F

Hőmérsékletmérés. Hőmérsékletmérés. TGBL1116 Meteorológiai műszerek. Hőmérő test követelményei. Hőmérő test követelményei

METEOROLÓGIAI MÉRÉSEK és MEGFIGYELÉSEK

ÁLTALÁNOS METEOROLÓGIA 2. METEOROLÓGIAI MÉRSÉSEK MÉRÉSEK ÉS ÉS MEGFIGYELÉSEK

ÁLATALÁNOS METEOROLÓGIA 2. 01: METEOROLÓGIAI MÉRÉSEK ÉS MEGFIGYELÉSEK

Hőérzékelés

Megfigyelések időpontjai. TGBL1116 Meteorológiai műszerek

METEOROLÓGIAI MÉRÉSEK és MEGFIGYELÉSEK

Hőtágulás - szilárd és folyékony anyagoknál

METEOROLÓGIAI MÉRÉSEK és MEGFIGYELÉSEK

A hőmérséklet az anyagok egyik fizikai jellemzője, állapothatározó.

Hőtan ( első rész ) Hőmérséklet, szilárd tárgyak és folyadékok hőtágulása, gázok állapotjelzői

ÖSSZEFOGLALÁS HŐTANI FOLYAMATOK

HŐMÉRSÉKLETMÉRÉS. Elsődleges etalonok / fix pontok / 1064,00 C Arany dermedéspontja. 961,93 C Ezüst dermedéspontja. 444,60 C Kén olvadáspontja

HŐMÉRSÉKLETMÉRÉS. Elsődleges etalonok / fix pontok / 1064,00 C Arany dermedéspontja. 961,93 C Ezüst dermedéspontja. 444,60 C Kén olvadáspontja

MÉRÉSI UTASÍTÁS. A jelenségek egyértelmű leírásához, a hőmérsékleti skálán fix pontokat kellett kijelölni. Ilyenek a jégpont, ill. a gőzpont.

Mérés és adatgyűjtés

2. Érzékelési elvek, fizikai jelenségek. a. Termikus elvek

METEOROLÓGIAI MÉRÉSEK és MEGFIGYELÉSEK

Termodinamika (Hőtan)

A töltőfolyadék térfogatváltozása alapján, egy viszonyítási skála segítségével határozható meg a hőmérséklet.

Meteorológiai műszerkert. TGBL1116 Meteorológiai műszerek. Meteorológiai műszerkert. Műszerek ellenőrzése. Meteorológiai állomás kitettsége

Hőmérséklet mérése. Sarkadi Tamás

Időjárási elemek megfigyelése és mérése

3. Laboratóriumi gyakorlat A HŐELLENÁLLÁS

Mérésadatgyűjtés, jelfeldolgozás.

2. A hőmérő kalibrálása. Előkészítő előadás

3. Az Sn-Pb ötvözetek termikus analízise, fázisdiagram megszerkesztése. Előkészítő előadás

ELTE Fizikai Kémiai Tanszék. Hőmérő kalibrálása. Riedel Miklós szeptember

ELTE Fizikai Kémiai Tanszék. Hőmérők kalibrálása. Riedel Miklós szeptember

Ideális gáz és reális gázok

Hőtan. 2. Miért didergünk? A hőmérséklet mérése, hőmérsékleti skálák. De sok érdekes kérdés van, amire nem tudok még válaszolni!

(2006. október) Megoldás:

1. Mi a termodinamikai rendszer? Miben különbözik egymástól a nyitott és a zárt termodinamikai

FIZIKA. Ma igazán belemelegszünk! (hőtan) Dr. Seres István

Euleri és Lagrange szemlélet, avagy a meteorológia deriváltjai

TERMIKUS KÖLCSÖNHATÁSOK

3. Gyakorlat Áramlástani feladatok és megoldásuk

Szenzorok. 5. előadás

Az energia bevezetése az iskolába. Készítette: Rimai Anasztázia

Ón-ólom rendszer fázisdiagramjának megszerkesztése lehűlési görbék alapján

HŐMÉRSÉKLET MÉRÉS I. Mérésadatgyűjtés, jelfeldolgozás. 2010/2011.BSc.II.évf.

2. (d) Hővezetési problémák II. főtétel - termoelektromosság

2. A higanyos hőmérő kalibrálása

A debreceni alapéghajlati állomás, az OMSZ háttérklíma hálózatának bővített mérési programmal rendelkező mérőállomása

ÁLTALÁNOS METEOROLÓGIA 2.

Agroökológia és agrometeorológia

Műszaki hőtan I. ellenőrző kérdések

FIZIKA I. Ez egy gázos előadás lesz! (Ideális gázok hőtana) Dr. Seres István

2. A higanyos hőmérő kalibrálása

Égés és oltáselmélet I. (zárójelben a helyes válaszra adott pont)

Hőmérséklet mérése. Felkészülési tananyag a Tüzeléstan tantárgy 4. számú laboratóriumi gyakorlatához

Mőködési elv alapján. Alkalmazás szerint. Folyadéktöltéső nyomásmérık Rugalmas alakváltozáson alapuló nyomásmérık. Manométerek Barométerek Vákuummérık

2. Laboratóriumi gyakorlat A TERMISZTOR. 1. A gyakorlat célja. 2. Elméleti bevezető

TestLine - Fizika hőjelenségek Minta feladatsor

1. előadás. Gáztörvények. Fizika Biofizika I. 2015/2016. Kapcsolódó irodalom:

A hőmérséklet kalibrálás gyakorlata

Intelligens Közlekedési Rendszerek 2

A hımérséklet a levegı fizikai állapotának egyik alapvetı termodinamikai jellemzıje. Mérését a következı körülmények teszik lehetıvé: A testek

A NAPSUGÁRZÁS MÉRÉSE

Fizika. Fizika. Nyitray Gergely (PhD) PTE PMMIK március 6.

Hőtan I. főtétele tesztek

Egy részecske mozgási energiája: v 2 3 = k T, ahol T a gáz hőmérséklete Kelvinben 2 2 (k = 1, J/K Boltzmann-állandó) Tehát a gáz hőmérséklete

Az anyagok lehetséges állapotai, a fizikai körülményektől (nyomás, hőmérséklet) függően. Az anyagokat általában a normál körülmények között jellemző

Termoelektromos hűtőelemek vizsgálata

Mivel foglalkozik a hőtan?

Felhasználói útmutató a KVDH370 típusú hőmérőhöz

Fogalma. bar - ban is kifejezhetjük (1 bar = 10 5 Pa 1 atm.). A barométereket millibar (mb) beosztású skálával kell ellátni.

Belső energia, hőmennyiség, munka Hőtan főtételei

Digitális hőmérő Modell DM-300

Hőtan ( első rész ) Hőmérséklet, hőmennyiség, fajhő, égéshő, belső energia, hőtan I. és II. főtétele, hőterjedés, hőtágulás Hőmérséklet Az anyagok

ÁLTALÁNOS METEOROLÓGIA

Lelovics Enikő, Környezettan BSc Témavezetők: Pongrácz Rita, Bartholy Judit Meteorológiai Tanszék;

TARTÁLY ÁTLAGHŐMÉRSÉKLET TÁVADÓ BENYÚLÓ ÉRZÉKELŐVEL

A szilárd testek alakja és térfogata észrevehetően csak nagy erő hatására változik meg. A testekben a részecskék egymáshoz közel vannak, kristályos

Termodinamika. 1. rész

Légköri vízzel kapcsolatos mérések TGBL1116 Meteorológiai műszerek

MUNKAANYAG. Szabó László. Hogyan kell U csöves manométerrel nyomást mérni? A követelménymodul megnevezése: Fluidumszállítás

Nyomás fizikai állapotjelző abszolút és relatív fogalom

- az egyik kiemelked fontosságú állapotjelz a TD-ban

A nyomás mérés alapvető eszközei

Halmazállapot-változások

Bor Pál Fizikaverseny tanév 8. évfolyam I. forduló Név: Név:... Iskola... Tanárod neve:...

METEOROLÓGIAI MÉRÉSEK, MŰSZEREK Meteorológia-gyakorlat

Sók oldáshőjének és jég olvadáshőjének meghatározása anizotermés hővezetéses kaloriméterrel


2. Hőmérséklet érzékelők vizsgálata, hitelesítése folyadékos hőmérő felhasználásával.

11. Melyik egyenlőség helyes? a) 362 K = 93 o C b) 288 K = 13 o C c) 249 K = - 26 o C d) 329 K = 56 o C

ÁLTALÁNOS METEOROLÓGIA 2.

11. Melyik egyenlőség helyes? a) 362 K = 93 o C b) 288 K = 13 o C c) 249 K = - 26 o C d) 329 K = 56 o C

1. Metrológiai alapfogalmak. 2. Egységrendszerek. 2.0 verzió

óra C

Hogyan mérünk tömeget, hőmérsékletet és nyomást manapság? Alkímia Ma, ELTE, március 10. Miért pont ezek a mennyiségek a fontosak?

FMO. Földfelszíni Megfigyelések Osztálya. Zárbok Zsolt osztályvezető

Kutatói pályára felkészítı akadémiai ismeretek modul

TestLine - Fizika 7. osztály Hőtan Témazáró Minta feladatsor

Átírás:

ÁLTALÁNOS METEOROLÓGIA 2. METEOROLÓGIAI MÉRSÉSEK MÉRÉSEK ÉS ÉS MEGFIGYELÉSEK 03 02 Termodinamika Az adatgyűjtés, állapothatározók adattovábbítás mérése nemzetközi Hőmérséklet hálózatai

Alapfogalmak Hőmérséklet: a testek hőállapotára jellemző intenzív fizikai állapotjelző a részecskék mozgási energiájával kapcsolatos mennyiség (intenzív állapothatározók: két termodinamikai rendszer egyesítésekor kiegyenlítődik, ill. átlagolódik)

Alapfogalmak Hőmérséklet mérése: Különböző típusú hőmérők (folyadékos, fém, elektromos) A hőmérséklet mérése azon alapul, hogy a hőmérséklet változásakor két termodinamikai rendszer egyensúlyba kerül A két termodinamikai rendszer: - a mérendő közeg (pl. levegő) és - a hőmérőként használt eszköz

A hőmérsékletmérés elvei Hőmérséklet változáskor a testek különböző fizikai tulajdonságai megváltoznak: térfogatváltozás (hőtágulás) az elektromos tulajdonságok megváltozása sugárzási és akusztikai tul. megváltozása bizonyos fázisváltozások

A hőmérsékletmérés története ötlet: Leonardo da Vinci 1592: Galilei: termoszkóp - gázhőmérő - borszesz szintje változott 1611: Santorio: gázhőmérő skálával látta el 1632: Jean Rey: első folyadékhőmérő - termoszkóp megfordítása - hiba: nyomásváltozásra is reagált 1644: II. Medici Ferdinánd: - első légmentesen lezárt hőmérő folyadékhőmérő őse - különleges hőmérők - meteorológiai mérések kezdete 1643: Kircher: gázhőmérő Empirikus skálák között nincs összhang 1665: Huygens, Hooke: 2 alappont: víz fagyás-, forráspontja 1709: Fahrenheit-skála 1737: Celsius-skála 1848: Kelvin-skála (abszolút hőmérséklet)

Hőmérsékleti skálák

Hőmérsékleti skálák Celsius-skála (1742) [ C] Az a rendszer, amely termikus egyensúlyban áll az......1013,25 hpa normál nyomáson lévő tiszta víz és jég keverékével, t = 0 C...1013,25 hpa normál nyomáson lévő forrásban lévő víz feletti gőzzel t = 100 C (Celsius skála definíciója) Egysége: ezen intervallum 1/100-ad része Fahreneit-skála (1714) [ F] (Réaumur-skála [ R]) C = 5/9*( F 32) = 5/4* R, F = (9/5* C)+32 = 9/4* R+32, Abszolút hőmérsékleti skála: T = t + 273,15 [K] A termodinamikai, vagy Kelvin-skála alappontja a hőmozgás megszűnésének elméleti határa: 273,15 C = 0 K.

Mit mérünk? Léghőmérséklet a felszín közelében különböző szinteken Felszínhőmérséklet Talajhőmérséklet különböző mélységekben Tengerek és tavak felszínének hőmérséklete Magaslégköri hőmérséklet

A felszínközeli léghőmérséklet mérése Mérés: a mérőhely környezetének minél nagyobb területére reprezentatív legyen Felszín közelében nagy vertikális hőmérséklet gradiens lehet Mérés a felszín felett specifikus magasságban Optimális mérőhely: nyílt terület, akadályozó tényezők nélkül Mérés városokban: jóval erősebb lokális hatások, mint külterületen

A felszínközeli léghőmérséklet mérése Mérése a meteorológiában: különböző hőmérők (folyadék, fém, elektromos) Műszer elhelyezése: közvetlen hatásoktól védett helyen Védelem -sugárzás, szél, párolgás ellen: hőmérőház, v. árnyékolás Mérési magasság: a felszín felett 2 m a felszín felett 5 cm (fűszinti)

A felszínközeli léghőmérséklet mérése

Hőmérők Térfogatváltozáson alapuló hőmérők sűrűségváltozás (Galilei-hőmérő) - nem terjedt el, kiterjedés (folyadék hőmérők), deformáció (bimetall hőmérők) Elektromos hőmérők

Hőmérők A folyadék hőmérők: Kiterjedés változik meg. A rendszer egy nagy térfogatú tartályból és egy hozzá kapcsolódó vékony csőből áll. A tartályban lévő anyag a hőváltozáskor csak a csőben tud kiterjedni, ami megfelelő beosztással számszerűsíthető. Elvileg bármelyik folyadék alkalmas hőmérő készítésére, alkalmazási lehetőségüket az anyag fagyás, ill. forráspontja szabja meg. Hg. forráspontja magas (357 ), de 39 -nál megdermed, alacsonyabb hőmérsékleten alkoholos hőmérőket használnak ( 100 -ig jó). Ezért a minimum hőmérők anyaga alkohol. Az alkoholos hőmérők ugyanakkor magas hőmérsékleten nem alkalmazhatók, mert az alkohol párolog, átgőzölög a cső falára, így a folyadékoszlop megrövidül.

Hőmérők Állomási hőmérő Hg-os Mérési tartomány: ( 30 ) (+50) C Beosztás: 0,2 C Maximum-hőmérő (leolvasása napi egyszer: 18 UTC) A nap folyamán bekövetkezett legmagasabb hőmérsékletet mutatja Lázmérőhöz hasonlóan működik: a higanyos üveggömb végén leszűkíti egy kis üvegcső a nyílást, így csak kiáramolni tud a folyadék, visszafelé elzárja az útját Minimum-hőmérő (leolvasása napi egyszer: 6 UTC) alkohol töltésű (fagyáspontja alacsonyabb) ( 40 C) és (+40 C) között használható Az érzékelő villás formájú, alkoholszál belsejében pálcika, ami mellett áramlik a folyadék, de a hőmérséklet csökkenésekor a pálcikát magával húzza.

Folyadék hőmérők (maximum-minimum)

Folyadék hőmérők (talaj) Talajhőmérő Régebben: Hg-töltésű, hajlított végű hőmérők Ma: elektromos hőmérők csak az érzékelő érintkezik a talajjal Felszíni hőmérők: 5, 10, 20, 40 cm Mélységi hőmérők: 50, 100, 150 és 200 cm Kis mélységű talajhőmérők: napi hőingás (kb. 40 cm-ig jut le) Nagyobb mélységű talajhőmérők: szezonális és évközi változások

Fém hőmérők

Fém hőmérők Deformációs hőmérő bimetál hőmérő (kétféle fémből áll) 2 különböző hőtágulási tulajdonsággal rendelkező fém összeragasztásával 0,5 C pontosság, lassú reakcióidő, de olcsóbb a Hg-nál használata: termográfban magaslégköri méréseknél is használható

Ellenállás hőmérő Legelterjedtebb Tiszta fémek ellenállása és a hőmérséklet között lineáris kapcsolat Pl.: Fe, Ni, Cu, Pt Meteorológiai gyakorlatban: Pt 100-as hőmérő Előnyök: Gyors válaszidő Lineáris kapcsolat Olcsó Elektromos hőmérők

Ellenállás hőmérő Legelterjedtebb Tiszta fémek ellenállása és a hőmérséklet között lineáris kapcsolat -R 0 : ellenállás t 0 referencia hőmérsékleten -a: hőmérsékleti együttható Pl.: Fe, Ni, Cu, Pt Meteorológiai gyakorlatban: Pt 100-as hőmérő Előnyök: Gyors válaszidő Lineáris kapcsolat Olcsó Elektromos hőmérők R T R 0 1 a(t t0)

Ellenállás hőmérők Pt 100 ellenálláshőmérő hőmérsékletfüggése

Ellenállás hőmérők

Ellenállás hőmérők Vaisala HMP45A ellenállás hőmérő (Pt 100) pontossága

Elektromos hőmérők Termisztor Félvezetőből készült ellenálláshőmérő Ellenállás nem lineáris függvénye a hőmérsékletnek Hőmérséklet nő - ellenállás csökken -a, b: állandók -T: hőmérséklet Kelvinben R a exp(b / T) Előny: Gyors válaszidő Pontosabb, különösen alacsony hőmérsékleten Kis méret

Elektromos hőmérők Termoelem Ha két kül. fémszálat összeforrasztunk, s a két pont között hőm. kül. jön létre, akkor áram indul be, ami mérhető. Az egyik pontot állandó hőmérsékleten kell tartani (fix pont). Seebeck (1821)-effektus: Két fém végpontja között hőmérsékletkül. hatására termofeszültség keletkezik. (fordítva is igaz: Peltier-effektus) A másik pont (aktív pont) hőmérsékletváltozása mérhető. Elekromos erő (E): E a( T T 2 1 T2 ) b( T1 2) -a, b: állandók -T 1, T 2 : a két végpont hőmérséklete

Elektromos hőmérők Termoelem Leggyakrabban alkalmazott fémek: réz-konstantán, ezüst-konstantán, platina+platina irídium ötvözet, wolfram-molibdén, réz-nikkel. Előny: Kis hely Nagyon nagy pontosság érhető el Nagyon gyors válaszidő (mikrometeorológiai mérések) Hátrány: Fix pont állandó hőmérsékletének biztosítása nehéz

Elektromos hőmérők