MÁY KHÍ TƯỢNG(YOONA) Câu 1(5 điểm): Trình bày cấu tạo, nguyên lý hoạt động, cách sử dụng của nhiệt ký 2 Câu 2; (5 điểm): Trình bày cấu tạo, nguyên lý hoạt động, cách sử dụng và các nguồn sai số của nhiệt kế thường 3 Câu 3; (5 điểm): Trình bày cấu tạo, nguyên lý hoạt động, cách sử dụng vũ lượng ký Xyphông. 5 Câu 4; (5 điểm): Trình bày cấu tạo, nguyên lý hoạt động, cách sử dụng và các nguồn sai số của khí áp kế kiểu KEW 8 Câu 5; (5 điểm): Trình bày cấu tạo, nguyên lý hoạt động, cách sử dụng và các nguồn sai số của vũ lượng ký kiểu chao lật SL1 10 Câu 7; (5 điểm): Trình bày cấu tạo, nguyên lý hoạt động, cách sử dụng và các nguồn sai số của khí áp ký 13 Câu 8; (5 điểm) Trình bày cấu tạo, nguyên tắc hoạt động, cách sử dụng và các nguồn sai số của ẩm ký tóc 15 Câu 9; (5 điểm) Trình bày về cấu tạo, nguyên tắc hoạt động, cách sử dụng và các nguồn sai số của Nhật quang ký CambellStoke 16 Câu 10; (5 điểm): Trình bày cấu tạo, nguyên lý hoạt động, cách sử dụng và các nguồn sai số của máy gió El 17
MÁY KHÍ TƯỢNG(YOONA) 1 Câu 1(5 điểm): Trình bày cấu tạo, nguyên lý hoạt động, cách sử dụng nhiệt ký Cấu tạo nguyên tắc hoạt động Nhiệt kí cấu tạo hoạt động sau (hình 2.7): - Bộ cảm biến lưỡng kim cong (4), đầu giữ chặt, dịch chuyển tự nên nhiệt độ thay đổi lưỡng kim bị cong phía kim loại có hệ số dãn nở nhỏ Trong nhiệt kí, đầu cố định lưỡng kim gắn vào giá đỡ (1) phía sau thân máy, đầu tự nối với phận biến đổi tín hiệu cảm ứng - Bộ biến đổi tín hiệu cảm ứng hệ thống gồm tay truyền (2) tay đòn khớp nối với từ đầu tự lưỡng kim tới đầu cần kim (3) Bộ phận biến đổi vừa truyền, vừa khuếch đại độ dịch chuyển đầu tự lưỡng kim theo biến thiên nhiệt độ Kết đầu kim dịch chuyển lên xuống quanh trục nằm ngang, mà có gắn cần kim, theo tăng hay giảm nhiệt độ ứng với tỉ lệ định - Bộ phận ghi (hình 2.8) gồm ngòi bút ghi lắp đầu cần kim trục đồng hồ (2) tự quay quanh trục thẳng đứng (3) nhờ máy đồng hồ học đặt trụ Một bánh xe bất động gắn chặt vào trục thẳng đứng mặt đế nhiệt kí (được gọi bánh xe trục chính) Một bánh xe khác lắp vào đầu trục máy đồng hồ (được gọi bánh xe phát động) Khi bánh xe phát động quay làm bánh xe trục quay theo Tuỳ theo tốc độ quay trụ đồng hồ mà người ta phân chia nhiệt kí ngày hay nhiệt kí tuần 2.5.2 Cách sử dụng Nhiệt kí thường đặt nằm ngang giá máy tự ghi lều khí tượng Hàng ngày vào kì quan trắc 1, 7, 13 19 người ta thường đánh mốc đọc số nhiệt độ giản đồ nhiệt kí Giản đồ nhiệt kí thay hàng ngày vào sau kì quan trắc Việc thay giản đồ thường tiến hành theo trình tự sau: 2 - Mở nắp đậy đánh mốc cuối đường ghi tháo trụ đồng hồ khỏi máy ghi lại thời gian đánh mốc cuối; - Gạt cần tách ngòi bút khỏi giản đồ; - Tháo trụ đồng hồ khỏi máy mở nẹp giữ tháo giản đồ ra; - Lên giây cót đồng hồ, điều chỉnh nhanh chậm đồng hồ (nếu cần); - Lắp giản đồ vào trụ đồng hồ cho mép giản đồ sát với vành đáy trụ đồng hồ, vuốt cho giản đồ ôm chặt quanh trụ đồng hồ, đầu đường trị số nhiệt độ giản đồ phải trùng nhau; - Lắp trụ đồng hồ vào máy quay trụ đồng hồ để ngòi bút vào vị trí phút lúc đó; - Cho thêm mực vào ngòi bút vặn ốc điều chỉnh (nếu cần) để đưa ngòi bút vào vị trí số nhiệt độ thang đo, tương ứng với nhiệt độ không khí lúc đó; - Gạt cần kim tì vào giản đồ, đánh mốc lúc bắt đầu có đường ghi vào giản đồ đậy nắp máy lại Khi thay giản đồ cần ý điểm sau: - Không lắp giản đồ máy khác loại giản đồ không kích cỡ tiêu chuẩn quy định; - Không đổ mực đầy vào ngòi bút, không để mực cạn, kể trường hợp chưa đến thay giản đồ thấy mực cạn ta phải đổ thêm vào; - Khi làm mốc phải kiểm tra khả ghi độ tì ngòi bút lên giản đồ Nếu độ tì yếu đường ghi bị gián đoạn độ tì lớn đường ghi lại có hình bậc thang Khi ta phải điều chỉnh độ nghiêng khung giữ cần kim phía thích hợp Tuyệt đối không bẻ cong làm biến dạng cần kim Câu 2; (5 điểm): Trình bày cấu tạo, nguyên lý hoạt động, cách sử dụng nguồn sai số nhiệt kế thường Cấu tạo Nhiệt kế thường cấu tạo hai phận sau (hình 2.2): 3 - Một ống vi quản thuỷ tinh có đầu hàn kín, đầu bầu có hình cầu, hình trụ hình nón chứa đầy chất lỏng; - Một thang đo thường chia theo 0,50C/vạch Thang đo chia ống vi quản tách rời, giữ cố định với ống vi quản Nguyên tắc hoạt động Khi nhiệt độ tăng lên chất lỏng chứa nhiệt kế (do có hệ số dãn nở khối chất lỏng lớn thủy tinh) dãn nở làm cho cột chất lỏng ống vi quản dài ra; nhiệt độ giảm xuống chất lỏng nhiệt kế co lại làm cho cột chất lỏng ống vi quản bị ngắn lại Nhìn thang đo ta xác định nhiệt độ vật cần đo Cách sử dụng Nhiệt kế thường dùng để xác định nhiệt độ tức thời không khí, đất hay nước lúc quan trắc Khi đặt nhiệt kế lều khí tượng, cấu tạo lều bảo đảm cho phép đo xác Tuy nhiên, cần ý đến nguồn nhiệt dùng thắp sáng lều, thân nhiệt quan trắc viên, xạ nhiệt từ vật lân cận Khi đặt nhiệt kế lều khí tượng, cần lưu ý cho nhiệt kế có khả trao đổi nhiệt với môi trường cách dễ dàng, tránh xạ trực tiếp Mặt trời, tránh nguồn nhiệt nguồn ẩm nhân tạo Ở vị trí làm việc nhiệt kế phải đặt nằm ngang, quan trắc phải xác định xác vị trí đầu mũi chất lỏng ống vi quản Cũng cần lưu ý tới phản ứng nhiệt kế đọc nhiệt độ để đọc giá trị nhất, xác môi trường cần đo, nhiệt kế có độ trễ Những nguồn sai số nhiệt kế Trong phép đo nhiệt độ dùng nhiệt kế chất lỏng nói chung, cần phải kiểm soát nguồn sai số sau: - Chất lượng chất lượng thuỷ ngân: thuỷ ngân tốt sai số không 0,050C thuỷ ngân xấu, sai số lên tới 10C dải đo 1000; 4 - Bầu nhiệt kế bị co lại theo thời gian: năm đầu tượng dẫn đến sai số khoảng 0,010C, năm sau sai số hơn; - Độ rộng ống vi quản không đều; - Chia thang độ không xác; - Sự co dãn thuỷ tinh chất lỏng không suốt ống vi quản; - Vạch chia chữ số thang độ không rõ ràng làm cho người đọc không đúng; - Mắt quan trắc viên để không vuông góc với nhiệt kế điểm cuối chất lỏng; - Quan trắc viên đến gần nhiệt kế nên thân nhiệt họ ảnh hưởng đến số nhiệt kế; - Quan trắc xong, quan trắc viên không vẩy cho chất lỏng vị trí ban đầu; - Đặt nhiệt kế không kĩ thuật Câu 3; (5 điểm): Trình bày cấu tạo, nguyên lý hoạt động, cách sử dụng vũ lượng ký Xy-phông Vũ lượng kí xy-phông Vũ lượng kí dụng cụ dùng để ghi lại biến thiên lượng giáng thuỷ theo thời gian, qua đường ghi ta xác định được: - Thời gian có giáng thuỷ; - Cường độ giáng thuỷ; - Tổng lượng giáng thuỷ khoảng thời gian Cấu tạo Vũ lượng kí (hình 6.3) bao gồm tủ kim loại hình trụ, phần hứng giáng thuỷ, có thùng hứng (1), diện tích miệng hứng 500 cm2, đáy thùng dạng hình phễu kết thúc ống dẫn nước (2) vào tủ Trong tủ, sàn (3) có đặt bình phao (4); từ gần đáy bình phao có ống dẫn thẳng đứng (5) lên để tiếp nhận lượng nước từ thùng hứng, qua ống dẫn chảy vào bình chứa Trong bình chứa có phao kín (6); phao gắn trục thẳng đứng (7) xuyên qua lỗ nhỏ nắp bình có vòi ngắn (9) mang ống 5 xy-phông (10) thuỷ tinh để tháo nước từ bình chứa ngoài, chảy vào thùng kiểm tra (11) đặt đáy tủ Ngoài ra, để bảo đảm cho nước bình chứa dâng lên tới vị trí cao (ngang với mực điểm 10) xy-phông tự động tháo nước từ bình chứa Để thực hoạt động này, nắp bình phao có phận tháo nước bắt buộc (12) gồm có: ròng rọc (13), tạ (14), bánh xe hai (15), cánh tay đòn (16), cần nối di động (17), ốc điều chỉnh (19) tay đòn hãm bánh xe Trên bánh xe hai có hai cặp chốt tì lên đế cần kim, phận tháo nước bắt đầu hoạt động Bộ phận tự ghi gồm có: trụ đồng hồ (18), có giản đồ ngòi bút tự ghi ống đo lượng giáng thuỷ vũ lượng kí làm thuỷ tinh, khắc 100 vạch chia, vạch chia tương ứng với dung tích nước 5cm 3, tương đương với lượng giáng thuỷ 0,1mm, ống đo dùng để đo lượng giáng thuỷ thùng kiểm tra đong lượng nước đổ thêm vào vũ lượng kí thay giản đồ 2) Nguyên tắc hoạt động Khi có giáng thuỷ, nước từ thùng hứng chảy qua ống dẫn vào bình chứa, làm cho mực nước bình xy-phông dâng lên Do phao cần kim dịch chuyển lên phía trên, ngòi bút vạch đường cong lên giản đồ Khi giáng thuỷ, ngòi bút vạch đường nằm ngang Khi mực nước bình chứa xy-phông dâng lên tới vị trí cao (điểm 10), phận tháo nước bắt buộc xy-phông hoạt động để tháo nước chảy vào thùng kiểm tra Khi tháo nước, cần kim mang ngòi bút hạ xuống theo hạ thấp phao mực nước bình chứa Tới vị trí thấp (điểm 0), ứng với mực thông bình xy-phông nước bình ngừng chảy nên phao cần kim dừng lại Thời gian xy-phông hoạt động lần tháo nước nhỏ 20 giây Vì vậy, đường tháo nước đường thẳng từ điểm 10 đến điểm Nếu giáng thuỷ tiếp tục, trình dẫn tới cần kim mang ngòi bút nâng lên hạ xuống lặp lại cũ 6 Lượng giáng thuỷ rơi vào vũ lượng kí nhiều, phao cần kim nâng lên nhanh Do đó, đường ngòi bút ghi dốc lên cao, ngược lại giáng thuỷ nhỏ đường ghi dốc Xy-phông hoạt động tháo nước theo nguyên tắc sau: nước bình chứa xy-phông chưa dâng lên tới vị trí cao (điểm 10) tồn cân thuỷ tĩnh Vì áp suất mực nước sinh điểm M (điểm thông bình chứa xy-phông) có độ lớn P biểu diễn: P = ρgh ρ khối lượng riêng nước; g gia tốc trọng trường; h độ cao cột nước (từ điểm đến điểm 10) Nếu phía bình chứa có thêm lớp nước với chiều cao ∆h, giáng thuỷ tiếp tục, cân thuỷ tĩnh bị phá vỡ Áp suất mực nước sinh điểm M, đó, từ phía bình chứa là: P’=ρg(h+∆h) từ phía xy-phông vào P=ρgh Rõ ràng P’>P, nước chảy từ bình chứa qua xy-phông Mực mặt nước xy-phông tiếp xúc với không khí, hạ thấp xuống, chênh lệch mực nước bình chứa xy-phông lớn, nước chảy nhanh Khi mực nước bình hạ xuống tới mực điểm áp suất điểm M tác dụng từ hai phía trở lại áp suất không khí Nước bình chứa ngừng chảy qua xy-phông Cách sử dụng Vũ lượng kí xy-phông đặt thẳng đứng bệ xây giá sắt có chân giá chôn đất, nơi có điều kiện vũ lượng kế vườn khí tượng Miệng thùng đặt ngang độ cao 1,5m mặt đất Hàng ngày vào kì quan trắc 1, 7, 13 19 giờ, cần đánh mốc giản đồ Khi đánh mốc giờ, ta nhẹ tay nâng lên hạ trục phao mang cần kim xuống 2-3mm Thay giản đồ vào sau kì quan trắc Mỗi lần thay giản đồ, phải cho thêm nước vào vũ lượng kí để mực nước dâng lên tới vị trí điểm 10 hoạt động tháo 7 - nước ngoài, chảy xuống thùng kiểm tra Lượng nước cho thêm vào vũ lượng kí phải dùng ống đo để xác định lượng nước Cuối đo lại lượng nước chảy vào thùng kiểm tra để làm sở cho việc tính hiệu chỉnh quy toán giản đồ Các nguồn sai số Cũng thiết bị đo giáng thuỷ khác, vũ lượng kế xy-phông có sai số định, sai số do: Sai số gió; Sai số dính ướt; Sai số bốc lượng giáng thuỷ thu gom được; Sai số hao hụt bắn tóc hạt giáng thuỷ; Sai số hao hụt tuyết Câu 4; (5 điểm): Trình bày cấu tạo, nguyên lý hoạt động, cách sử dụng nguồn sai số khí áp kế kiểu KEW Khí áp kế KEW Cấu tạo nguyên tắc hoạt động Khí áp kế KEW loại khí áp kế thuỷ ngân kiểu chậu có thang độ bổ Cấu tạo (hình 3.1) bao gồm ống thuỷ tinh (1) dài khoảng 80cm đầu hàn kín, đầu gắn vào nắp chậu (2) nhựa cứng gang Chậu gồm ba phần vặn khớp với nhau, phần có vách ngăn (3), vách ngăn có lỗ thủng (4) để làm giảm mức độ sánh thuỷ ngân giữ cho không khí khỏi lọt vào ống thuỷ tinh Ống thuỷ tinh chậu khí áp được đổ đầy thuỷ ngân Khoảng trống mặt thuỷ ngân coi chân không (10-3-10-4mmHg) Mặt thuỷ ngân chậu thông với không khí bên nhờ lỗ nhỏ (5) nắp chậu Lỗ thông khí đậy ốc có vòng đệm da Việc đo độ cao cột thuỷ ngân ống thuỷ tinh tiến hành theo thang độ (6) khắc vỏ bọc (7) thau bao quanh suốt chiều dài ống Điểm thang độ mực thủy ngân chậu khí áp kế Ở phần vỏ bọc ghi thang độ có hai khe rộng (8) để nhìn đầu cột thuỷ ngân ống thuỷ tinh Trên hai 8 khe có lắp vòng mang chạy (9) chuyển dịch lên xuống nhờ ốc vặn (10) Mép chạy mốc để ngắm đầu cột thuỷ ngân ống Trên chạy khắc 10 vạch chia, chiều dài 10 vạch chia chiều dài 19 vạch chia thang độ Theo cách chia, ta đọc xác tới 0,1 số khí áp thang độ khí áp kế Ở phần nửa vỏ bọc có gắn nhiệt kế thuỷ ngân (11) để đo nhiệt độ thuỷ ngân khí áp kế Với việc dùng thang độ bổ khí áp kế KEW, để đo khí áp, ta cần xác định vị trí đầu cột thuỷ ngân ống thuỷ tinh mà không cần phải xác định vị trí mực thuỷ ngân chậu Cách sử dụng Như biết, thay đổi khí áp theo theo phương ngang không lớn, vậy, trạm khí tượng, trị số khí áp phòng làm việc coi Vì vậy, khí áp kế đặt phòng làm việc, treo cột gỗ tường nhà hộp bảo vệ cho mực 1000mb thang độ cao nhà từ 1,4-1,5m chậu khí áp kế vị trí tự không chạm vào thành hộp bảo vệ (hình 3.2) Các ốc vít giữ vòng ôm chậu khí áp kế vặn vừa chạm tới thành chậu Ở thành hộp bảo vệ, đối diện với khe hở vỏ khí áp kế, có gắn mảnh kính trắng để nhìn thấy rõ đầu cột thuỷ ngân ống thủy tinh Khí áp kế phải đặt xa cửa sổ, cửa vào, nơi ánh nắng Mặt trời trực tiếp chiếu vào phải xa lò sưởi để tránh ảnh hưởng tác động va chạm, dao động đột ngột nhiệt độ Để soi sáng khí áp kế quan trắc, ta dùng đèn pin bóng đèn có công suất không 25W bật đèn sáng quan trắc (tuyệt đối không dùng đèn dầu, nến diêm để soi) Khi quan trắc cần tiến hành theo trình tự sau: - Đọc nhiệt độ nhiệt kế phụ khí áp kế xác tới 0,10C; - Dùng ngón tay gõ nhẹ vào thành ống, khoảng gần đầu cột thuỷ ngân ống thuỷ tinh gần chậu khí áp kế; 9 - Vặn cho chạy vượt lên khỏi mặt thuỷ ngân ống thuỷ tinh vặn dần cho chạy dịch chuyển xuống dừng vị trí hai đáy chạy tiếp tuyến với đỉnh cột thuỷ ngân; - Đọc trị số khí áp xác tới 0,1mb Phần nguyên đọc thang độ, số vạch trùng sát với mép chạy Phần thập phân đọc chạy, số vạch chia trùng với vạch chia thang độ 10 10 - - Câu 5; (5 điểm): Trình bày cấu tạo, nguyên lý hoạt động, cách sử dụng nguồn sai số vũ lượng ký kiểu chao lật SL1 Vũ lượng kí chao lật SL-1 Trung Quốc chế tạo dùng để đo tổng lượng, cường độ, thời gian bắt đầu kết thúc giáng thuỷ Vũ lượng kí chao lật SL-1 có số đặc điểm sau: Đường kính miệng thùng hứng 200mm; Cường độ mưa lớn đo 4mm/phút; Độ phân giải 01mm; Độ xác ± 4%; Khoảng cách đo xa 100m; Nguồn điện nuôi 220V dòng xoay chiều 12V dòng chiều; Cấu tạo Máy gồm hai phận (hình 6.6): cảm ứng đặt vườn khí tượng thị đặt phòng làm việc, chúng nối với cáp điện lõi - Bộ cảm ứng gồm miệng phễu hứng giáng thuỷ (1 2), hệ thống chao lật (3), bình chứa ống đo giáng thuỷ Hệ thống chao lật gồm chao: chao lật (2), chao lật cảm ứng (3) chao lật đếm (4) Bộ thị gồm: Một đếm điện (4) ghi (1,3) Nguyên tắc hoạt động Khi có giáng thuỷ rơi vào miệng phễu hứng (1) nước tới chao lật phía (2); chao lật phía có tác dụng bảo vệ chao lật cảm ứng (3) làm cho lượng nước chảy xuống chao lật cảm ứng giảm sai số cường độ giáng thuỷ lớn Cường độ giáng thuỷ máy ghi gần với cường độ giáng thuỷ lớn thực tế Lượng nước từ chao lật đổ vào chao lật cảm ứng thông qua phận lọc Chao lật cảm ứng phận phận cảm ứng, chao lật dùng để đong lượng giáng thuỷ Khi lượng nước hứng chao 0,1mm chao bắt đầu lật Lượng 11 11 nước đổ từ chao lật cảm ứng xuống chao lật đếm (4) Chao lật lật pha với chao lật cảm ứng đổ nước xuống bình chứa Ở chao lật đếm có nam châm nhỏ Mỗi lần chao đếm lật, nam châm đóng công tắc từ (1), gắn cố định phiến trung gian, lần tín hiệu truyền tới thị để đếm ghi Tín hiệu khuếch đại Tranzito DG 12, tới kích thích rơle kép đóng mạch, đưa tín hiệu khuếch đại tới phận đếm (2) phận ghi (3) làm cho đếm nhảy số ghi nhảy nấc, tương ứng với lượng giáng thuỷ 0,1mm Cách sử dụng Bộ phận cảm ứng vũ lượng kí chao lật SL-1 đặt vườn khí tượng cần phải đặt cho miệng hứng có độ cao tương tự vũ lượng kế Cáp điện mắc cột sắt chôn xuống đất để dẫn vào phòng đặt thị Trong phòng làm việc, thị đặt bàn giá gắn vào cột, cần tránh rung động, ẩm thấp nguồn nhiệt, đồng thời nối hai nguồn điện 220VAC 12VDC (pin ắc qui) Trước lắp đặt máy phải kiểm tra phận (cảm ứng, tự ghi liên kết hoạt động phận máy) điều chỉnh điểm máy a) Kiểm tra phận cảm ứng Kiểm tra linh kiện, đặt màng lọc vào phễu nhựa xem ống có thông không, chao lật có nhẹ nhàng không, trục quay chao lật phải đủ độ rơ cho phép (nhỏ 0,5mm) Khi kiểm tra dùng tay cầm vào phía chao, tuyệt đối không sờ vào phía mặt phao, không cho dầu vào lỗ chân kính trục quay phao, không dùng tay ấn vào công tắc từ, làm nứt vỡ dễ bị ô xy hóa b) Kiểm tra phận ghi Đổ dầu vào ống cản dầu, đủ để cản không vượt khỏi mặt dầu Cho mực vào ngòi bút, dùng tay xoa nhẹ bánh xe mang dây cu-roa theo chiều kim đồng hồ xem ngòi bút có lên xuống nhẹ 12 12 nhàng không Nếu có tượng ngòi bút ghi lên đến đỉnh hay lưng chừng không rơi xuống xuống điểm 0, dây cu-roa lúc chặt, lúc lỏng kẹt, cần kiểm tra xem trượt có nằm rãnh không, cản có thẳng đứng ống cản dầu không hay bị vướng vào thành ống hay bánh xe kéo dây cu-roa chặt,… c) Kiểm tra liên kết Dùng dây điện sợi, nối cảm ứng ghi Quay chao lật hướng chao (chao lật cảm ứng) Cho nước vào miệng hứng vũ lượng kí với cường độ khoảng 4mm/phút, xem chao lật tín hiệu có tương ứng không, số ghi giản đồ có số phận số không Khi kiểm tra phải ý đưa ghi số điểm d) Điều chỉnh điểm Khi kiểm tra độ xác máy, thấy sai số vượt ±6% phải điều chỉnh lại điểm máy Hàng ngày vào kì quan trắc 1, 7, 13 19 giờ, đánh mốc đọc số số, thay giản đồ vào sau quan trắc Đến phải ý làm mốc Khi đánh mốc, lấy đầu bút chì nâng nhẹ kim lên mốc Nếu kim gần điểm 10 cần ghi dấu bút chì giản đồ vạch, vị trí đường ghi theo phía ngòi bút Thay giản đồ tiến hành theo trình tự với vũ kí tháo nước xi phông Cần ý: trước nhấc trụ đồng hồ ra, cho thêm nước vào vũ kí mà vặn núm điều chỉnh để đưa kim lên tới điểm 10 để kim trở vị trí điểm Đồng thời, đưa số mặt số số Cuối đong lượng nước bình kiểm tra Nếu 24 giáng thuỷ có giáng thuỷ lượng nhỏ 0,2 mm thay giản đồ mà cần ấn công tắc (7) đưa kim lên 1,0mm (ấn công tắc 10 lần) quay qua nẹp giữ giản đồ đặt ngòi bút vào phút lúc cho máy hoạt động tiếp; ngày liền giáng 13 13 - - - thuỷ phải thay giản đồ Nếu đến thay trời có giáng thuỷ máy chạy tiếp Nếu đến chưa hết giáng thuỷ cho kim vượt qua nẹp để máy tiếp tục hoạt động, trời ngớt phải thay giản đồ Các nguồn sai số Dùng vũ lượng kí chao lật SL-1 để đo mưa thường gặp phải sai số do: Bộ phận chao lật không hoạt động bị kẹt công tắc từ xa nam châm; Thiết bị lấy thăng không dẫn tới thay đổi thể tích gầu chứa; Sự bốc giáng thuỷ trường hợp mưa nhỏ lại có thời gian kéo dài Câu 7; (5 điểm): Trình bày cấu tạo, nguyên lý hoạt động, cách sử dụng nguồn sai số khí áp ký Khí áp kí 3.4.1 Cấu tạo Khí áp kí cấu tạo phận sau (hình 3.6): Bộ phận cảm biến Bộ phận cảm biến chồng hộp rỗng (A) Số hộp nhiều tuỳ thuộc vào mục đích phép đo, số hộp nhiều độ nhạy thiết bị đo lớn Đầu trụ chồng hộp lắp cố định vào đầu tự (B) lưỡng kim (3) phận bổ nhiệt độ đặt phía mặt đế khí áp Đầu trụ chồng hộp nối với phận truyền biến đổi tín hiệu cảm biến Bộ phận bổ nhiệt độ Gồm lưỡng kim (3), đầu lắp cố định, đầu tự nối với trụ chồng hộp (2), lưỡng kim có nẹp di động (4) Khi vị trí nẹp thay đổi, làm cho chiều dài thay đổi đáng kể từ vị trí cố định đến đầu tự lưỡng kim Điều làm thay đổi mức độ xê dịch đầu tự lưỡng kim theo chiều trục chồng hộp nhiệt độ thay đổi 14 14 Bộ phận truyền biến đổi tín hiệu cảm biến Bộ phận gồm hệ thống gồm trụ đỡ (5), cần truyền (6), (7) tay đòn (8) cần kim (9) mang ngòi bút Thay đổi độ dài tay đòn (8) cách vặn ốc điều chỉnh tay đòn làm cho độ nhạy khí áp kế thay đổi Vặn ốc điều chỉnh (10) giá di động đưa vị trí ngòi bút, lắp cần kim, tới vị trí thang đo, tương ứng với vị trí số khí áp kí lúc quan trắc Để cần kim mang ngòi bút tạo mốc ta ấn nút (11) phía sau thân máy Bộ phận tự ghi Bộ phận tự ghi gồm trụ đồng hồ ngòi bút ghi giống máy nhiệt kí ẩm ký Giản đồ nắp trụ đồng hồ có giá trị thang đo (1mb/vạch) 3.4.2 Nguyên tắc hoạt động Khi khí áp biến thiên, giả sử khí áp tăng lên, áp lực không khí lên mặt hộp rỗng tăng lên, làm cho hộp bị dẹt xuống nhiều chồng hộp (1) ngắn lại Trụ đỡ (5) vít cần truyền (6), (7) xuống Cần truyền (7) đẩy đầu tay đòn ngắn (8) xuống Do tay đòn dài dịch chuyển lên phía trên, khí áp giảm xuống, áp lực không khí lên mặt hộp giảm xuống, lực đàn hồi hộp tăng lên làm cho hộp phồng lên, chồng hộp dài ra, trụ đỡ nâng cần truyền tay đòn ngắn lên, cần kim mang ngòi bút dịch chuyển xuống phía Theo tăng giảm khí áp dịch chuyển lên xuống ngòi bút, dịch chuyển trụ đồng hồ theo thời gian Kết ngòi bút ghi lại đường cong liên tục biến thiên khí áp theo thời gian 3.4.3 Cách sử dụng Ở vị trí làm việc, khí áp kí đặt độ cao 1,5m so với nhà phòng làm việc, giá gỗ gắn vào tủ đặt dụng cụ đo khí áp tường nhà gần nơi đặt khí áp kế thuỷ ngân 15 15 - - Hàng ngày, tới kì quan trắc, việc đọc trị số khí áp, làm mốc thay giản đồ tiến hành tương tự máy nhiệt kí 3.4.4 Các nguồn sai số Chồng hộp rỗng bị méo dẫn đến đàn hồi hộp bị sai lệch, vòng sóng hộp không đồng tâm; Độ nhảy vọt kim lớn 1mb; Vì lí mà cần kim bị cong dẫn đến trình ghi lên giản đồ bị sai lệch; Ngòi bút bị gai làm cho mực không Câu 8; (5 điểm) Trình bày cấu tạo, nguyên tắc hoạt động, cách sử dụng nguồn sai số ẩm ký tóc Cấu tạo nguyên tắc hoạt động Ẩm kí gồm phận chính: phận cảm biến, phận truyền biến đổi tín hiệu cảm ứng, phận ghi (hình 4.7) - Bộ phận cảm biến: gồm chùm tóc người (1) tẩy nhờn gồm 35-40 sợi Hai đầu chùm tóc giữ cố định vào khung (2) phía sau thân máy; chùm tóc liên hệ với biến đổi tín hiệu cảm ứng nhở móc nhỏ (3) móc vào chùm tóc - Bộ phận truyền biến đổi tín hiệu cảm ứng: gồm tay đòn (4) lắp vào trục ngang mang cần cong (5); đầu tay đòn liên kết với móc nhỏ (3) làm căng chùm tóc; đầu cần cong (5) mang đối trọng (6) Do mô men trọng lực cần cong đối trọng mà cần cong giữ trạng thái căng Cần tựa lưng cần cong (7) phía Cần cong nắp vào trục nằm ngang (8) mang cần kim (9) Mô men trọng lực cần kim lơn chút so với cần cong hai cần cong tựa lưng vào Bằng hệ thống tay đòn cần cong mà biến thiên độ dài chùm tóc độ ẩm thay đổi truyền tới ngòi bút tự ghi Với cách bố trí tay đòn cần cong mà biến đổi tín hiệu cảm ứng ẩm kí truyền khuếch đại tín hiệu cảm ứng chùm tóc thay đổi độ ẩm mà biến đổi độ nhạy tóc từ dạng thay đổi dạng không 16 16 thay đổi độ ẩm biến thiên Điều cho phép sử dụng giản đồ có độ chia độ dãn tóc không đồng độ ẩm thay đổi Để đặt ngòi bút vào vị trí có thang đo giản đồ tương ứng với trị số độ ẩm lúc ta vặn ốc điều chỉnh kim (10) phía sau thân máy Khi cần điều chỉnh độ nhạy ẩm kí ta vặn ốc điều chỉnh độ dài (11) cánh tay đòn (4) 4.4.2 Cách sử dụng Ở vị trí làm việc, ẩm kí đặt nằm ngang ngăn giá máy tự ghi lều khí tượng nhiệt-ẩm kí Hàng ngày vào kì quan trắc 1, 7, 13 19 đọc trị số kim làm mốc giản đồ Thay giản đồ vào sau kì quan trắc theo trình tự nhiệt kí Tuy nhiên, quan trắc viên cần ý rằng, điều chỉnh kim, phép điều chỉnh vào ngày 01 hàng tháng thay giản đồ 4.5.3 Các nguồn sai số Sử dụng ẩm kí tóc để đo độ ẩm không khí thường gặp phải nguồn sai số sau: - Sự thay đổi điểm 0: thông thường tóc bị căng thao tác mạnh, phụ thuộc vào độ nhạy chung độ xác thiết bị; - Do mỡ nhờn, độ bụi không khí bám vào tóc, làm giảm tính chất hút ẩm nó, thao tác không làm giảm độ nhạy độ xác; - Do hiệu ứng nhiệt độ hệ số trễ: hệ số trễ nhiệt độ âm tăng lên nhiệt độ giảm Câu 9; (5 điểm) Trình bày cấu tạo, nguyên tắc hoạt động, cách sử dụng nguồn sai số Nhật quang ký CambellStoke Cấu tạo nguyên lý hoạt động Nhật quang kí gồm cầu thuỷ tinh chất lượng cao suốt đặt vào phần mặt cầu,trên mặt cầu có rãnh để lắp giản đồ ghi 17 17 Quả cầu máng lắp giản đồ đỡ giá đỡ hình cầu.giá đỡ xoay góc nhỏ rãnh trượt đặt vĩ độ theo độ,tấm đế lắp vào phía vít điều chỉnh,tấm đế phía gắn chặt vào giá đặt thiết bị bu lông Mặt máng lắp giản đồ có khe rãnh.giản đồ thường có màu xanh nhạt để tăng khả hấp thụ xạ mặt trời độ rộng giản đồ có độ xác 0.3mm bề dày có độ xác 0.055mm giản đồ có vạch chia mặt trời Cấu tạo: Quả cầu thuỷ tinh Giá đỡ cầu Máng giản đồ Đế di động Đế cố định 6.Hai ốc chụ Hai ốc chắn Thang vĩ độ Rãnh đế di động 10 Trụ chôn ốc 11 Lỗ hình vòng cung Có loại giản đồ thường dùng Giản đồ mùa hè,cong dài (Ao – 003) lắp khe máng Giản đồ mùa đông,cong ngắn (Ao – 002) lắp khe máng Giản đồ phân điểm,thẳng (Ao – 001) lắp khe máng Cách sử dụng Hàng ngày lắp giản đồ nắng trước mặt trời mọc tháo giản đồ mặt trời lặn cần ghi tên trạm, ngày tháng thay giản đồ, tên người thay Giản đồ mùa hè dùng từ ngày 12 tháng tới ngày tháng Giản đồ mùa đông dùng từ ngày 15 tháng 10 đến ngày 28 tháng 18 18 Giản đồ phân điểm dùng từ ngày 01 tháng 03 đến 11 tháng 04 từ 03 tháng 09 đến 14 tháng 10 Các nguồn sai số Câu 10; (5 điểm): Trình bày cấu tạo, nguyên lý hoạt động, cách sử dụng nguồn sai số máy gió El Cấu tạo nguyên tắc hoạt động Máy gió EL gồm hai phận nối với cáp điện 12 dây là: phận cảm biến phận báo Bộ phận cảm biến gồm có cảm biến tố độ cảm biến hướng gió a) Bộ phận cảm biến Bộ cảm biến dẫn hình 5.8 với chi tiết sau: 1- ốc mũ 9- Đuôi phong tiêu 2- Gáo 10- Ốc cố định đuôi phong tiêu 3- ốc cố định gáo 11- Bộ tiếp xúc đo hướng 4- Bộ phát báo tốc độ 12- Nắp cao su che hướng 5- Ốc cố định 13- Cáp điện 6- Bệ phong tiêu 14- Thanh hướng bắc 7- Đối trọng phong tiêu 15- Bệ đáy 8- ốc cố định hướng 16- ốc cố định bệ máy bắc b) Bộ phận cảm biến tốc độ gió Bộ cảm biến tốc độ gió máy gió EL (hình 5.9) gồm chong chóng gáo quay (11) phát báo (4); trục gáo (5) quay làm chuyển động sắt từ (5); rôto cuộn dây (10); stato sinh suất điện động Trị số biến thiên tỉ lệ thuận với tốc độ v gió Lúc v = 40m/s điện áp sinh hai đầu cuộn dây khoảng 10V Đầu cuộn dây nối với dây cáp tới thị c) Bộ phận cảm biến hướng gió (hình nào?) Bộ cảm biến hướng gió gồm phong tiêu (6) tiếp xúc hướng gió (1-5) Bộ tiếp xúc hướng gió gồm vòng dẫn điện 19 19 (3); vòng dẫn điện (2) tiếp nối (4) Vòng dẫn điện chia thành phần cách điện với nối với cực dương nguồn điện Trên tiếp nối (4) có tiếp điểm: tiếp điểm vòng trượt vòng dẫn điện (cực âm), tiếp điểm vòng trượt vòng dẫn điện (cực dương) Khoảng cách hai tiếp điểm vòng nửa chiều dài dẫn điện vòng Vì vậy, ứng với vị trí khác phong tiêu, tiếp điểm lại nối với cực dương nguồn dẫn điện tương ứng, hai dẫn điện vòng dẫn điện Đầu dây vòng dẫn điện (cực âm cực dương) tương ứng với hướng gió nối với chân tương ứng cáp điện để tới thị Khi hệ thống gáo (1) quay, hai đầu cuộn dây- stato (2) sinh dòng điện truyền theo dây dẫn (3) tới báo M qua điện trở R5 R6 đi-ốt B2 Bộ báo (M ) đồng hồ đo điện chiều Trên mặt đồng hồ vạch chia khắc trực thang tốc độ gió, thang độ có hai hàng: hàng thang đo ứng với dải tốc độ gió từ - 20m/s, hàng ứng với dải từ - 40m/s Khi công tắc S vị trí (S 2) hai điện trở R5 R6 đưa vào mạch, sử dụng theo thang đo từ 40m/s Khi công tắc S vị trí (S 1) có điện trở R6 đưa vào mạch, dùng theo thang đo từ - 20m/s Khi công tắc vị trí (S0) mạch điện bị ngắt, báo tốc độ không hoạt động d) Bộ báo hướng gió (hình 5.11) Từng dẫn điện vòng mắc nối tiếp với bóng đèn báo hướng gió (M) Khi công tắc S vị trí (S1), mạch điện nối với cực dương nguồn điện, tuỳ theo vị trí phong tiêu (1) mà có hay hai bóng đèn kề báo M sáng, nhờ mạch nối với cực âm nguồn qua tiếp nối mạch hướng gió tương ứng với vị trí phong tiêu Khi công tắc vị trí (S 0) (S2) mạch điện bị ngắt, đèn tắt Để máy đo hướng gió, cần phải có 20 20 nguồn điện nuôi Nguồn điện nuôi nguồn điện xoay chiều 220V-50HZ nguồn điện chiều 12V Vì báo (và ghi có) máy gió EL nối với cảm biến qua cáp điện 12 dây để tránh chúng gây nhiễu lẫn máy làm việc, mạch người ta mắc đi-ốt cách li (B2 hình 54 B3 hình 55) Các đi-ốt mắc đèn hướng gió đặt đáy báo (và ghi có) 2) Cách sử dụng Bộ phận cảm biến phận phát báo máy gió EL đặt cột gió độ cao 10-12m mặt đất vườn khí tượngnơi đặt máy gió Vild nhẹ Bộ báo (và tự ghi có) đặt phòng làm việc, dây dẫn điện từ cảm biến đến báo đặt vào cáp điện 12 ruột mắc không Ngoài để bảo đảm an toàn cho máy trời có dông-sét cần lắp thêm phận chống sét Về nguồn điện, sử dụng nguồn điện lưới 220V điện áp phải ổn định phạm vi 280-230V (nếu điện chiều điện áp phải >=9V) Khi tiến hành quan trắc, trước tiên phải đưa công tắc hướng tốc độ báo vào vị trí đóng mạch, đồng thời quan sát dao động kim báo mặt đồng hồ, hướng tốc độ gió phút xác định giá trị trung bình chúng, quan trắc xong phải đưa công tắc vị trí ngắt mạch Chỉ số hướng gió xác định theo tên hướng in sẵn mặt đồng hồ báo tương ứng với vị trí đèn sáng Nếu thấy đèn sáng ô đọc theo tên hướng gió ô đó, đèn sáng hai ô liên tiếp đọc hướng gió hai ô đèn sáng nhiều ô đọc theo tên hướng gió ô chiếu sáng nhiều nhất, thấy đèn hướng có sáng tốc độ gió 0m/s (lặng gió) không xác định hướng gió Chỉ số tốc độ gió xác định theo số nguyên m/s Nếu vị trí kim hai vạch chia xác định tốc độ gió theo số vạch chia lớn 21 21 Chú ý: Khi công tắc tốc độ vị trí (S 1) xác định tốc độ gió theo thang đo (0-20m/s), vị trí (S 2) xác định theo thang đo (0-40m/s) 22 22 ... 40m/s Khi công tắc S vị trí (S 2) hai điện trở R5 R6 đưa vào mạch, sử dụng theo thang đo từ 40m/s Khi công tắc S vị trí (S 1) có điện trở R6 đưa vào mạch, dùng theo thang đo từ - 20m/s Khi công... quan trắc Khi đặt nhiệt kế lều khí tượng, cấu tạo lều bảo đảm cho phép đo xác Tuy nhiên, cần ý đến nguồn nhiệt dùng thắp sáng lều, thân nhiệt quan trắc viên, xạ nhiệt từ vật lân cận Khi đặt nhiệt... Khi có giáng thuỷ, nước từ thùng hứng chảy qua ống dẫn vào bình chứa, làm cho mực nước bình xy-phông dâng lên Do phao cần kim dịch chuyển lên phía trên, ngòi bút vạch đường cong lên giản đồ Khi