Новая машина для смесеприготовленияВысокоточный термический градиентомер предназначен для измерения градиентов температур воздуха в створе оптического луча при высокоточном геометрическом нивелировании и угловых измерениях. Измерения градиентов температур производят с целью учета влияния вертикальной или боковой рефракции.

Принцип действия прибора основан на измерении разности температур двух термодатчиков, включенных в мостовую схему. Каждый из пары термодатчиков изменяет свое внутреннее сопротивление в зависимости от температуры окружающей среды. Таким образом, при расположении термодатчиков в слоях воздуха с разной температурой величина результирующего тока, протекающего через измерительную диагональ электрического моста, соответствует разности температур указанных слоев воздуха. Термодатчики предварительно тщательно отбираются с тем, чтобы при измерениях обеспечивалась линейная зависимость изменения внутреннего сопротивления от изменения температуры окружающей среды.

Конструктивно градиентомер представляет собой совокупность двух элементов — несущей штанги с термодатчиками и измерительного блока. В качестве термодатчиков использованы кремниевые диоды (Д808), специально подобранные по вольтамперным характеристикам.

Измерительная схема прибора состоит из неравновесного моста, в одну диагональ которого включен источник постоянного напряжения, в другую — гальванометр. Два плеча моста образованы термодатчиками, два других плеча — постоянными проволочными сопротивлениями величиной 2000 Ом. Источником тока служит аккумулятор емкостью 8 А/ч и напряжением 2,5 В. Большая емкость позволяет работать с прибором при одной зарядке аккумулятора в течение 5-6 мес. и эталонировать прибор только в начале и конце этого периода.

Для измерения градиентов применяется высокочувствительный гальванометр типа М93. При работе в ночных условиях шкала гальванометра освещается двумя лампочками накаливания напряжением 3,5 В, подключаемых к аккумулятору тумблером на передней панели измерительного блока.

Исследования такого градиентомера, позволили установить, что параметры пар датчиков в рабочем диапазоне температур (+10° С-25° С) линейно изменяются с изменением температуры, величины этих изменений невелики и при необходимости они могут быть учтены в виде соответствующих поправок. Рабочая инерционность термодатчиков соответствует примерно 0,2 град/мин, а суточный уход нуля электрической схемы не превышает 0,05° С.

Юстировка прибора включает юстировку гальванометра и юстировку электрической цепи. Юстировка гальванометра производится при отключенном питании и заключается в установке стрелки прибора на пуль шкалы при помощи механического корректора. Юстировка электрической схемы выполняется при включенном приборе. Для этого перед каждым измерением градиента термодатчики располагают как можно ближе друг к другу. Если схема разъюстирована, то отсчетный индекс будет показывать произвольный отсчет по шкале. Изменением величины переменного сопротивления стрелку прибора устанавливают на пуль. Эту операцию выполняют при трех положениях переключателя Пр1 для каждой пары датчиков градиентомера.

Эталонирование градиентомера выполняют только в условиях измерительной лаборатории с целью определения цены деления гальванометра. Оно состоит в следующем. Датчики помещают в один сосуд с водой и производят регулировку электрической схемы. Затем датчики помещают в различные сосуды с водой. Вода в одном из сосудов подогревается.

Температура воды в сосудах измеряется через равные промежутки времени (15-20 мин) синхронно двумя наблюдателями по пяти высокоточным термометрам. Одновременно берут отсчеты по шкале гальванометра. Частное от деления разности температур в сосудах на отсчет по шкале гальванометра дает цену деления шкалы.
Градиентомер данной конструкции при введении соответствующих поправок позволяет измерять температурные градиенты со средней квадратической ошибкой 0,03 градуса, причем точность измерения градиентов не зависит от расстояния между термодатчиками.