Ölçü Aletleri

Hidrometre

Hidrometre, sıvıların özgül ağırlığını ölçmeye yarayan alete verilen isimdir
Genelde camdan yapılan hidrometrenin bir ucunda sıvı içinde dik durmasını sağlamak üzere ağırlık, diğer ucunda ise silindirik bir sap bulunmaktadır İnce uzun bir kaba ölçülmek istenen sıvı konur, hidrometre içine de serbestçe yüzecek şekilde yavaşça bırakılır Sıvı yüzeyi ile temas eden sap seviyesini not alınır Daha önceden kalibre edilmiş ölçek hızanındaki değer g/cm3 olarak sıvının özgül ağırlığını verir
Çalışma prensibi Arşimed'in yüzen cisimlerin ağırlığının, kapladıkları hacim kadar sıvının ağırlığına eşit olması ilkesine dayanır Saf suyu 1 g/cm3 ile referans alan alet; benzin, gaz ve alkol gibi hafif sıvılarda daha derine iner; süt, tuzlu su, asit gibi yoğun sıvılarda yükselir Genelde hafif ve yoğun sıvılar için farklı hidrometreler kullanılır; hafif sıvılar için skala 1'de son bulurken, yoğun sıvılarda 1'den başlar
Süt testinde kullanılanılana laktometre denmektedir Sütün özgül ağırlığı 1027 ile 1035 arasında değişmektedir; dolayısıyla laktometrede skala son iki sayı ile belirtilir ve 20-40 arası değişir
Sıvıların alkol yoğunluğunu ölçmek için kullanılanlara alkolmetre, solüsyondaki şeker yoğunluğunu belirtmek için kullanılana da sakkarometre denmektedir
Aynı alete termometre eklenmesi ile termohidrometre ismini alır



Higrometre

Higrometre havadaki nemi ölçmek için kullanılan bir araçtır En basit higrometreler, birisinin haznesi devamlı ıslak tutulan iki termometreden oluşurlar Islak olan haznenin etrafındaki sıvının buharlaşması, o termometrenin devamlı daha düşük sıcaklık göstermesini sağlar Ancak donma noktasının altındaki sıcaklıklarda bu sistem çalışmamaktadır, ıslak termometrenin haznesinin etrafında ince bir buz tabakası oluşur ve ısının doğru olarak gösterilmesini engeller Bu gibi durumlarda kuru olan termometre daha yüksek sıcaklıklar gösterebilir

Sapan Saykrometresi

Göreli nem oranı, ortamın sıcaklığını gösteren termometrenin ve etrafında buharlaşma sağlanan termometrenin gösterdikleri değerlerin karşılaştırılmasıyla elde edilebilir Islak/kuru hazne metodunu kullanan cihazlardan birisi sapan saykrometresidir Sapan saykrometresinde termometreler bir tutamak ya da ipin ucunda bulunurlar, hesap için gerekli değerler saykrometrenin birkaç dakika boyunca havada çevirilmesiyle elde edilir
Sıklıkla kullanılan bazı başka higrometre türleri de vardır Bu araçlardan bazıları, gergin bir konumda duran insan ya da hayvan kılının gerginlik değişikliklerini ölçerek nemi belirlerler Higrometrelerin pek çoğu, belli zaman aralıklarıyla ölçtükleri değerleri ölçekli kağıda basarlar

Meteorolojide kullanılan bir motorlu saykrometre

Nem ölçümünde modern enstrümanlar kullanılmaya başlanmıştır Elektronik olarak nem ölçmenin iki yolu vardır: Kapasitatif ve direnç yolları Kapasitatif yolda iki ****l plaka arsına giren suyun kapasitansı değiştirmesiyle nem ölçülür Direnç yolunda ise polimer membranın emdiği suyun, geçirgenliği değiştirmesiyle nem ölçülür bu işlemlere ilave olarak sıcaklık da devamlı ölçülür, sıcaklık aletleri kalibre etmekte kullanılır
Higrometreler saunalarda, seralarda ve endüstriyel alanlarda kullanılırlar Meteorolojik çalışmalarda sapan ya da motorlu saykrometreler kullanılırlar

Işıkölçer

ışıkölçer, aydınlık ölçümü yapmaya yarayan her hangi bir aygıttır İşleyimdeki (endüstrideki) uygulaması ile, ışıkölçer soğurma ve dağılma saptayan veya ölçen bir aygıttır Çoğu ışıkölçer ışıkdirenç ve ışıkdiyot tabanlıdır Her ikisi de ışıpa mağruz kaldığında elektriksel nitelikleri değişime uğradığından, uygun bir devre ile saptanabilirler

Jiroskop

Jiroskop, (İngilizce: Gyroskop), yön ölçümü veya ayarlamasında kullanılan, açısal dengenin korunması ilkesiyle çalışan bir alet Jiroskopik hareketin temeli fizik kurallarına ve merkezkaç ilkesine dayalıdır
Alet, dingil üzerinde hareket eden dönen bir tekerlekten ibarettir Alet dönerken, tekerleğin açısal dengesine göre yönünü düzeltir
Tekerlek, döndüğü yönde bir dönme hareketi oluşturur Bu harekete dikey yönde oluşan eksen boyunca birbirine zıt yönde oluşan hareketler , jiroskopik hareket olarak adlandırılır
Jiroskoplar, yalpalık sistemleri ile birlikte uçaklar, gemiler, silahlar, uzay mekikleri ve benzeri sabit düzlem ve dengeye ihtiyaç duyan sistemlerde kullanılmaktadır

Kalorimetre

Kalorimetre (ısı ölçer), bir nicelik olarak ısıyı ölçen aygıttır Kalorimetri ise "ısı ölçüm bilimi" ve "ısı ölçümü" için kullanılır
Isı, başka cisimler üzerinde meydana getirdiği etkiye dayanarak dolaylı olarak ölçülür Bu etkilerden en çok bilinenleri;

1 Bir maddenin hacminde sıcaklıkla meydana gelen artma,
2 Bir maddede durum değişmesine sebeb olma,
3 Enerjiye dönüşme olarak verilir

Isı ölçümünde ilk gerekli olan şey birimin tesbit edilmesidir Böyle değişik birimler ortaya atılmıştır

Buz kalorimetresi

En basit ısı ölçü birimi, bir kilogram buzu eritmek için gerekli ısı miktarıdır Birime dayanan ölçme şeklinde, bir buz kütlesi alınır İçinde bir oyuk açılır Mesela belirli bir sıcaklıktaki bir cismin 0°C dereceye inmek için vereceği ısıyı ölçmek için, o cisim bu oyuğa konulur ve üstü bir buz tabakasıyla kapatılır Konulan cismin sıcaklığı 0°C dereceye bir müddet sonra iner Sonra meydana gelen su alınarak tartılır Cismin sıfır dereceye inmek için vereceği ısı su haline geçen buzun erimesi için gerekli olan ısıya eşit olacağından, kilogram cinsinden ölçülen su ağırlığı ısı miktarını verir Daha sonra Joseph Black tarafından kullanılan bu alet, Pierre Laplace tarafından geliştirilmiştir
Robert W E Bunsen ise, bu aleti iki hazneli yaparak daha da pratik hale getirmiştir İç hazne ısısı ölçülecek cisim için olup, dışta bulunan ve iç hazneyi çeviren haznede buz ve su karışımı bulunur Dış hazneye bir kapiller boru bağlanmıştır Ayrıca aleti, dış tesirlerden korumak için bütün dış hazne buz parçacıklarıyla sarılmıştır Çalışma durumunda dış haznedeki buz ve su karışımı tamamen dengede olup, ne erime ve ne de donma mevcuttur Isısı ölçülecek cisim, iç hazneye konulduğunda buz-su karışımındaki buzlar erimeğe başlar
Eriyen buz miktarı bu haznede meydana gelen hacim değişikliğinden ve bu ise eklenmiş bulunan tüpteki seviye değişikliğinden anlaşılır Bu değerden, cismin sahib olduğu ısıya geçmek mümkündür

Buhar kalorimetresi

Bir kilogram buharın yoğunlaşıp aynı sıcaklıkta su haline dönüşürken verdiği ısı da, başka bir ısı birimi olarak tarif edilir Bugünkü durumuna fizikçi John Joly'in çalışmalarıyla gelmiştir Hassas bir terazinin bir kefesine sahib olduğu sıcaklığı ölçülecek cisim konur Cismin sıcaklığı kendisini saran buharın sıcaklığına çıkarken, buharın bir kısmı cisim üzerinde yoğunlaşır Daha sonra cisim tartılarak yoğunlaşmış olan buharın ağırlığı bulunur Bu kadar buharın yoğunlaşması için gerekli olan ısı miktarı, cismin bulunduğu sıcaklıktan, buharın sıcaklığına gelmesi için gerekli olan ısı miktarına eşit olacaktır

Kab kalorimetresi

Değişik bir ısı birimi de, belirli bir su kütlesinin sıcaklığını 1°C artırmak için gerekli olan ısı miktarı olarak tarif edilir Bu birim oldukça yaygın olarak kullanılır Yaklaşık olarak mesela, bir kilogram suyu 32°C'den 33°C'ye çıkarmak için gerekli olan ısı miktarı 99°C'den 100°C'ye çıkarmak için gerekli olana eşittir Ancak daha kesin bir tarif yapmak için bu bir kilogram suyu, 15°C'den 16°C'ye çıkarmak için gerekli olan ısı miktarı olarak tarif edilir ve kilokalori olarak isimlendirilir Bu birim sisteminde başka bir birim de Joule'dür ve bu saniyede bir watta veya 107 erge eşdeğerdir Diğer benzer bir birim de, 1 pound (0,454 kg)luk suyun 59°F'den 60°F'ye çıkarmak için gerekli olan ısı miktarı olarak tarif edilir ve BTU - British Thermal Unit olarak isimlendirilir Bu birimle bir cismin sahip olduğu ısıyı ölçmek için dışarıya karşı tamamen yalıtılmış kapta bulunan suya atılır Suyun sıcaklığındaki artma ölçülür Buradan ısı miktarı hesap edilir Herhangi bir yakıtın ısı kapasitesini bulmak için yakıt, hava geçirmeyen, içinde bol oksijen bulunan bir kaba konulur Bu kap su ile çevrilmiş olup, suyun sıcaklığındaki yükselme ölçülerek ısı miktarı hesap edilir



Kumpas

Kumpas, hassas ölçüm aletidir Ölçüm hassasiyetine, ölçüm şekline göre çeşitleri bulunur Derinlik kumpası, delik kumpası vs gibi çeşitleri vardır ama tümünün ölçüm sistemleri aynıdır

Standart kumpas
İki çenesi arasında kalan kısmı ölçen, sürgülü bir alettir Şekli, kabaca boru anahtarını andırır Bir sabit cetvel üzerinde gezen hareketli bir parçadan oluşurgezen kısmına verniyer adı verilirBir çok sektörde kullanılırHassasiyeti yapılan işe göre değişir

Verniyerli Kumpas nasıl okunur?

Sürgünün üzerinde hareket ettiği cetvelde 0'dan başlamak suretiyle kumpas boyunca rakamlar vardırölçümler milimetre ve inç cinsindendir Her minik çizgi bir milimetredir On milimde bir 10,20,30 diye rakamlar yazılıdır Sürgülü parçanın üzerinde de 0'dan başlayıp 10'a kadar rakamlar vardır fakat bu çizgilerin arası bir milim değildir Kaç milim olduğu önemli değildir Bir parçayı ölçerken ilk bakacağınız, sürgünün üzerindeki 0 çizgisinin, cetvelde hangi rakama karşılık geldiğidir Diyelim ki 10 milimden sonra iki çizgi daha gitmiş Bu demektir ki ölçtüğünüz parça 12 milimdir Fakat diyelim ki 12 milim çizgisini biraz geçmiş ama 13 milime gelmemiş Bu durumda ölçü kaçtır? İşte o sürgü üzerindeki 0'dan 10'a kadar olan rakamlar burada devreye girer Bu rakamlardan hangisi cetvel üzerindeki bir milim çizgisine tam olarak oturuyorsa, sizin ölçümünüzün ondalık kısmı o demektir Sizin parçanız 12,4 mm geliyorsa, sürgü üzerindeki 4 yazan çizginin, cetvel üzerindeki bir milim çizgisinin tam üstüne denk gelmesi gerekmektedir