ابزار جمع آوری داده های آزمایشگاهی

از مهمترین اهداف ساخت هر کار آزمایشگاهی جمع آوری اطلاعات لازم به منظور بررسی عملکرد سازه در اصل، مقایسه گزینه های مختلف طراحی و قانونمند کردن پدیده های هیدرولیکی می باشد که بتواند در موارد مشابه کاربرد داشته باشد. در ادامه ابزار جمع آوری داده های آزمایشگاهی را که برای اندازه گیری داده های آزمایشگاهی استفاده می شود را باهم بررسی می کنیم:

• وسایل اندازه گیری دبی

از ابزار جمع آوری داده های آزمایشگاهی که برای اندازه گیری دبی به کار می رود معمولا شامل انواع فلوم ها و سرریزها برای جریان های روباز و انواع روزنه های ونتوری متر برای جریان در لوله ها هستند. وسایل دیگری که ممکن است استفاده شود شامل استفاده از التراسونیک و الکترومغناطیس می باشد.

در مدل های کوچک برای دبی های کم بهتر است دبی به روش حجمی اندازه گیری گردد. بدین صورت که جریان خروجی از مدل وارد مخزن به حجم ثابتی می گردد و یا با ثبت مدت زمانی که مخزن پر می شود می توان مقدار دبی را از حجم مخزن به زمان به دست آورد. روش دیگر استفاده از مخزن هایی است که روی ترازو قرار دارند، در این حالت برای یک مدت زمانی معین وارد مخزن می شود. سپس با اندازه گیری وزن آب وارده به مخزن، حجم آب از تقسیم آب به وزن واحد حجم آب به دست می آید و از تقسیم حجم آب به زمان مقدار دبی محاسبه می شود.

• وسایل اندازه گیری سرعت

اندازه گیری سرعت با ابزار مناسب در مطالعه بسیاری از پدیده ها ضروری است. از ابزار جمع آوری داده های آزمایشگاهی که برای اندازه گیری سرعت استفاده می شود شامل لوله پیتو، سرعت سنج های پره ای و سرعت سنج های الکترومغناطیسی است. ابزار جمع آوری داده های آزمایشگاهی دیگری که در بسیاری از مطالعات دقیق و برای اندازه گیری سه مولفه سرعت به کار می روند سرعت سنج های لیزری داپلر (LDV) و یا آکوستیک داپلر (ADV) می باشند.

• وسایل اندازه گیری فشار

از ابزار جمع آوری داده های آزمایشگاهی که برای اندازه گیری فشار به کار می رود، شامل لوله های پیزومتر یا مانومتر هستند. برای اندازه گیری فشارهای بالا، بجای استفاده از لوله های پیزومتر از لوله های U شکل که محتوی جیوه یا سایر سیالات سنگین می باشد، استفاده می کنند. برای اندازه گیری فشارهای دینامیکی و یا زمانی که نیاز است تا فشار به طور خودکار اندازه گیری و ثبت گردد و از ترانس دیوسر استفاده می شود. ترانس دیوسرها را می توان برای اندازه گیری فشار مثبت، منفی، اختلاف فشار و یا فشار مطلق با حساسیت های مختلف و سیگنال های خروجی متفاوتی به کار برد. در نصب ترانس دیوسرها باید دقت کرد تا آنجا که ممکن است به نقطه اندازه گیری نزدیک باشند.

• وسایل اندازه گیری سطح آب

معروف ترین ابزار جمع آوری داده های آزمایشگاهی که برای اندازه گیری عمق آب و یا تراز سطح آب در آزمایشگاه استفاده می شود، شاخص های مدرج (Pointgage) هستند. این شاخص های مدرج در بالای فلوم نصب می شود و به وسیله پیچ آن را به سمت پایین حرکت می دهند تا لبه آن با سطح تماس بگیرد. بدین ترتیب فاصله عمودی محل نصب تا سطح آب مشخص می گردد. با داشتن فاصله ی محل نصب تا کف فلوم، عمق آب را می توان به دست آورد. روش دیگر هم نصب پیزومتر در جداره فلوم می باشد. سطح آب درون پیزومترها معرف عمق آب در فلوم خواهد بود.

برای اندازه گیری سطح آب در جریان های غیرماندگار نظیر مطالعه روی حرکت موج ها، می توان از ابزار دقیق تر نظیر اکوساندر و یا التراسونیک استفاده کرد. روش ساده تر قرار دادن جسم شناور در سطح آب و اتصال آن به یک میله است که در سمت دیگر قلمی قرار دارد که روی صفحه متقابل آن علامت گذاری می کند. از روی علائم ثبت شده و محل نصب صفحه، تغییرات سطح آب را می توان ثبت کرد. البته دستگاه های ثبات هم وجود دارند که می توان استفاده کرد.