13-Ma’ruza: sathni o’lchash usullari va asboblari

QALQOVICHLI SATH O‘LCHAGICHLAR
Bu asboblar bilan idishdagi suyuqlik sathi o‘lchanadi.
Asbobning sezgir elementi – qalqovich suyuqlik sirtida qalqib turadi (2-rasmda) va suyuqlik sathi
balandligidagi o‘rni unga ta’sir qiladigan kuchlar muvozanatiga bog‘liq bo‘ladi. Arximed qonuniga
muvofiq, qalqovich og‘irligi uning suyuqlikka botgan hajmidagi suyuqlik og‘irligiga teng bo‘ladi.
Undan tashqari, qalqovichni o‘rab olgan suyuqlik ustidagi muhit havo bo‘lmay, zichligi r₀ ga teng
bo‘lgan modda bo‘lsa, unda qalqovich hajmidagi bu modda og‘irligi ham qalqovichni pastga bosadi,
uning suyuqlikka botishini oshiradi. Bu ikki kuchga qarshi yo‘nalgan, qalqovichni yuqoriga
ko‘taradigan kuch F ni quyidagicha hisoblash mumkin:
     _



x
F x g V g S x dx
0



^{( ) }₀ ^{( }₀ ^{) ( )}
(1)
bu erda, ρ₀ – suyuqlik ustidagi muhit zichligi; g – og‘irlik kuchi tezlanishi; V – qalqovichning hajmi; ρ – qalqovich botib turgan suyuqlik zichligi; x – qalqovich botgan qismning balandligi; S – qalqovichning ko‘ndalang kesim yuzi.
Agar qalqovichning ko‘ndalang kesimi S balandligi h bo‘yicha o‘zgarmas bo‘lsa,
F  S₀  g  (  ₀ )g  S  x

		F	1	ρ0
		ρ

(2)
Suyuqlik ustidagi muhit gaz yoki havo bo‘lsa, ρ₀=0 va bu
holda

x

   _

( )
F g S x dx
0
2 – rasm. Qalqovich siljishining sxemasi

(3)

Qalqovichning ko‘ndalang kesimi o‘zgarmas bo‘lsa
F    g  S  x (4)
Qalqovichli sath o‘lchagichlarda doimiy va davriy cho‘kadigan (buykli) qalqovichlar ishlatiladi. Doimiy cho‘kadigan qalqovichni sath o‘lchagichlarda qalqovichni yuqoriga ko‘taradigan
muvozanatlovchi kuch qalqovich og‘irligiga teng va o‘zgarmas bo‘ladi;

x

h

dx

64

F=G=konst (5)
Bundan foydalanib, qalqovichning suyuqlikka botgan qismining balandligini topish mumkin
const
S g


2

^   

G
x 
(6)

1

2
Bu holda kuchlar muvozanatini ta’minlaydigan qalqovich suyuqlik sathiga muvofiq siljiydi. 3–rasmda shu prinsipga asosan ishlaydigan doimiy cho‘kadigan

0,2

0,4

0,6

0,8
qalqovichli sath o‘lchagichning oddiy sxemasi ko‘rsatilgan. Sanoatda qo‘llaniladigan ko‘pchilik sath o‘lchagichlar shu sxema asosida ishlaydi. Qalqovich 1 roliklar 2 yordamida muvozanatlovchi yuk 3 bilan elastik tros (po‘lat sim) orqali bog‘langan. YUk bilan biriktirilgan strelka shkala 4 ga muvofiq suyuqlik sathni ko‘rsatib turadi.

1,0

1,2

3

4
Qalqovichli sath o‘lchagichlar uchun, 3-rasmda trosning taranglik kuchi va roliklardagi ishqalanishni hisobga olgan holda, «qalqovich-tortuvchi (teskari yuk)»