hız, devir, basınç, ışık ve ses ölçümü - KLU

1
HIZ VE DEVİR ÖLÇÜMÜ
HIZ VE DEVİR ÖLÇME – Tanımlar
• Hız; bir cismin birim zamanda alınan yola denir.
• Hareketlinin herhangi bir andaki hızına Ani Hız, yol boyundaki hızların ortalamasına
da Ortalama Hız adı verilir.
Hız Nedir?
Sürat Nedir?
• Hız, vektörel bir büyüklüktür; yönü ve büyüklüğü ile ifade edilir.
• Hız birimleri, SI birim sisteminde m/s, İngiliz ölçü sisteminde 1ft/sn=30,6cm/s veya
1mil/saat=1,6km/sa’ tir.
• Yaygın olarak kullanılan hız birimi 1 saatte alınan yolu kilometre cinsinden ifade eden
kilometre/saat'tir. Kısaca km/sa olarak gösterilir (1m/sn=3,6km/sa).
Hız
𝑿
𝒕
𝑽 = (𝒎/𝒔)
X, alınan toplam yolu (m)
t, toplam zaman (s)
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
2
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
HIZ VE DEVİR ÖLÇME – Tanımlar
Serbest düşen bir cismin parabol çizerek kazandığı hızı düzgün değişen ve artan
hız, düz bir yolda 70km/sa sabit hızla giden arabanın hızı sabit hız, yukarıya doğru düşey
olarak fırlatılan bir cismin hızı ise düzgün değişen ve azalan hızdır.
Yürüyen
bir
insanın
hızı
5km/sa,
ses
hızı
havada
yaklaşık
340m/s=1224km/sa=1mach, ışık hızı ise yaklaşık olarak 300000km/s'dir. Dünyanın en hızlı
kara hayvanı olan Çitanın hızı 120km/sa iken en hızlı insan hızı 37km/sa’tir.
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
3
HIZ ÖLÇME – Tanımlar
Bazı Hareketlilerin Erişebildiği En Büyük Hızlar
• İnsan (100 m'lik yolda) 37 km/sa. (Anlık hız
42km/sa)
• Bisiklet 40 km/sa
• Yarış atı 70 km/sa
• Leopar 96 km/sa
• Balık 109 km/sa
• Çita 120 km/sa
• Kuş 360 km/sa
• Otomobil 431 km/sa
• Yarış motorsikleti 513 km/sa
•
•
•
•
•
•
•
•
Tren (Maglev) 581km/sa
Özel sürat otomobili 1227 km/sa
Ses hızı 1235km/sa
Tabanca mermisi (Namludan çıkış hızı)
3500 km/sa
Uçak, 3 mach=3564 km/sa
İnsanlı uzay aracı 39897 km/sa
İnsansız uzay aracı 240000 km/sa
Dünyanın ekvator üzerindeki çizgisel hız
ise 1667 km/sa'tir.
Dünyanın en hızlı kara hayvanı 2009 yılında 100m’yi
6,01sn’de koşan dişi çita Sarah’tır. Koşu sırasında 3sn’den az
bir zamanda 100km/h hıza çıkmış ve maksimum hızı 119km/sa
olmuştur.
Hayvanın maksimum hızı m/sn cinsinden 33,056m/s ‘dir.
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
4
HIZ VE DEVİR ÖLÇME – Hız Birimleri
• En çok kullanılan birim metre/saniye'dir, m/s ile gösterilir.
• Eğer zaman saat olarak alınırsa yol kilometre olarak alınmalıdır. Bu durumda birim
km/sa (km/h) olur.
• SI birim sisteminin kullanılmadığı ülkelerde mil/sa, knotts, feets/dak, feet/s gibi
birimler de vardır.
HIZ BİRİMLERİ
1 km/h
0,62140 mil/h
1 km/h
0,53996 knotts
1 km/h
54,680 feet/dak
1 mil/h
1,609 km/h
1 mil/h
88 feet/dak
1 mil/h
0,86898 knotts
Hız birimlerinin karşılaştırılması
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
5
HIZ VE DEVİR ÖLÇME
Felix Baumgartner 14 Ekim 2012 tarihinde
39000m yükseklikten dünyaya atlayıp 833,9mph
(1342km/h) hıza ulaşarak dünya rekorunu kırmıştır.
Google'un üst düzey yöneticisi Alan
Eustace, 24 Ekim 2014’te 41km (41000m)
yükseklikten
yeryüzüne
atlayarak
Felix
Baumgartner'ın bu alandaki rekorunu kırdı ve yeni
bir rekora imza attı. Hızı 1322km/h oldu.
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
6
HIZ VE DEVİR ÖLÇME – Örnek
Örnek: Saatteki hızı 90km olan bir aracın hızını m/s cinsinden bulunuz.
Saatteki hızı 90km olan bir aracın hız, 90km/sa şeklinde yazılır. Bunun anlamı,
aracın bir saat içinde alacağı yolun 90km olacağıdır. m/s cinsinden hızın ifade edilmesinde
bir saniyede aldığı yol hesaplanmalıdır. Bu nedenle 90km’lik alınan yol m cinsinde ve 1sa’lik
zaman ifadesi s’ye dönüştürülmelidir.
𝟗𝟎𝒌𝒎 = 𝟗𝟎𝟎𝟎𝟎𝒎 ve 𝟏𝒔𝒂 = 𝟑𝟔𝟎𝟎𝒔 olduğuna göre m/s cinsinden hızın gösterimi
için;
𝟗𝟎𝟎𝟎𝟎𝒎
𝟑𝟔𝟎𝟎𝒔
= 𝟐𝟓𝒎/𝒔 yazılmalıdır.
Bu durumda 90km/sa ile yol alan bir araç bir s’de 25m yol alıyor demektir.
7
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
HIZ VE DEVİR ÖLÇME – Örnek
Örnek: Uluslararası bir 100m atletizm yarışmasında birinci gelen atlet 9,56s’lik
derecesi ile Dünya rekoru kırarak şampiyon olmuştur. Bu atletin ortalama hızını m/s ve
km/sa cinsinden bulunuz.
𝑽=
𝑿
𝒕
=
𝟏𝟎𝟎 𝒎
𝟗,𝟓𝟔 𝒔
= 𝟏𝟎, 𝟒𝟔𝒎/𝒔
km/sa cinsinden hesaplama için atletin bir saatte alması gereken yol hesaplanır.
Saniyede 10,46m yol alan bu atletin bir saatte alacağı yol;
𝑨𝒍ı𝒏𝒂𝒏 𝒚𝒐𝒍 = 𝟏𝟎, 𝟒𝟔. 𝟑𝟔𝟎𝟎 = 𝟑𝟕𝟔𝟓𝟔𝒎
Atletin koşu sırasındaki ortalama hızı 37,636km/sa olarak hesaplanır.
8
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
HIZ ÖLÇME – Örnek
Örnek: Bir fabrikada bulunan şişeleme sisteminde
konveyörün hızı 0,25m/s’dir. Şişeleme ünitesinden çıkan şişelerin
arasında 10cm’lik aralık olduğuna göre bir saatte şişelenecek olan
şişe sayısını hesaplayınız.
Şişe sayını hesaplamak için konveyörün bir saatte alacağı yol bulunmalıdır.
Konveyör 0,25m/s’lik hızla hareket ettiğine göre saniyede 0,25m yol alıyor demektir. Bir
saatte alacağı yol ise;
𝑩𝒊𝒓 𝒔𝒂𝒂𝒕𝒕𝒆 𝒂𝒍ı𝒏𝒂𝒏 𝒚𝒐𝒍 = 𝟎, 𝟐𝟓. 𝟑𝟔𝟎𝟎 = 𝟗𝟎𝟎𝒎
Şişeler arasında 10cm’lik aralık olduğuna göre bu konveyörde şişelenecek şişe
sayısı;
Ş𝒊ş𝒆 𝒔𝒂𝒚ı𝒔ı =
𝟗𝟎𝟎𝟎𝟎𝒄𝒎
𝟏𝟎𝒄𝒎
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
= 𝟗𝟎𝟎𝟎𝒂𝒅𝒆𝒕
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
9
HIZ VE DEVİR ÖLÇME – Ölçü Aletleri
• Hızı ölçen aletler hangi alanda ölçüm yapıldığına göre değişir.
• Anemometre; rüzgar yada hava hızı ölçer.
• Birimi m/s, km/h, knotts, feet/dak ‘dır.
10
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
HIZ VE DEVİR ÖLÇME – Ölçü Aletleri
• Hız radarı; hareketli cisimlerin hız ölçümünde kullanılan cihazlarıdır.
• Radar kelimesi, Radyo Algılama ve Menzil Tayini ifadesinin İngilizce karşılığının (RAdio
Detecting And Ranging) kısaltmasıdır.
• Radar, uzaktaki nesneleri radyo dalgalarının yansıması yardımıyla tespit eden cihazlardır.
11
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
HIZ VE DEVİR ÖLÇME – Devir Ölçümü Tanımlar
• Devir, bir cismin birim zamanda yaptığı tur sayısına denir. Tur ile döner cismin kendi
etrafındaki 360°’lik dönüşü kastedilmiştir.
• Takometre(turmetre); döner makinelerde (elektrik motoru, motorlu araçlar) dönme
hızının (devir) ölçümünde kullanılan hız ölçüm aygıtıdır.
• Elektrik motorunun milinin, araba motorunun yada hard disk, DVD gibi bilgisayar
donanımlarının dönme sayısını ifade etmek için 'tur' birim olarak kullanılabilmektedir.
Bunun yanında devir/dk (d/d) da yine devir sayısını ifade eder. Bunu ifade için RPM
kısaltması kullanılır. RPM'nin anlamı Revolution Per Minutes'dir, yani dakika başına
oluşan devir demektir. Devir sayısı r/min, veya r·min−1 şeklinde de gösterilir.
• Temaslı yada temassız şekilde ölçüm yapabilen takometreler üretilmektedir.
• Ölçüm yöntemine göre takometreler; takojeneratörler (AC ve DC), palsli takometreler
(mekanik ve optik), stroboskoplardır.
12
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
HIZ VE DEVİR ÖLÇME – Ölçü Aletleri
Takometre(turmetre)
Takoüreteç, takogeneratör
Palsli takoüreteç,
enkoder
Stroboskop
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
13
HIZ VE DEVİR ÖLÇME – Örnek
Örnek: Dakikadaki devir sayısı 2850d/d (2850rpm) olan bir elektrik motorunun
saniyedeki devir sayısını bulunuz.
Elektrik motoru bir dakikada 2850 devir yaptığına göre bir saniyelik devir için 60’a
bölünmelidir.
𝟐𝟖𝟓𝟎 𝒅𝒆𝒗𝒊𝒓
𝟏𝒔𝒂𝒏𝒊𝒚𝒆𝒅𝒆𝒌𝒊 𝒅𝒆𝒗𝒊𝒓 𝒔𝒂𝒚ı𝒔ı =
= 𝟒𝟕, 𝟓𝒅𝒆𝒗𝒊𝒓/𝒔𝒂𝒏𝒊𝒚𝒆
𝟔𝟎 𝒔𝒂𝒏𝒊𝒚𝒆
14
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
BASINÇ ÖLÇÜMÜ
15
BASINÇ ÖLÇME – Tanımlar
• Basınç, birim yüzeye (m2) etki eden kuvvete (F) denir.
• Kuvvetin kaynağı ne olursa olsun bütün yüzeye etki eden toplam kuvvet F ve yüzeyin
alanı A ile gösterilirse akışkanın basıncı P aşağıdaki gibi tanımlanır.
𝑷=
𝑭
𝑨
𝑵
𝒎𝟐
• Basıncın birimi N/m2 (Pascal) olarak ifade edilir.
• Akışkan maddeler, bulundukları kabın şeklini alır ve ağırlıkları nedeniyle kap
cidarlarına kuvvet uygularlar. Basınç, akışkanın bulunduğu yüzeylerden birine
uygulanırsa, basınç değerinden hiçbir şey kaybetmeden aynen iletilir.
16
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
BASINÇ ÖLÇME – Birimler
• SI birim sistemine göre basınç birimi Pascal’dır.
• Teknik sistemlerde daha çok atmosfer birimi kullanılır. Bir atmosfer (1atm), +4°C’ de
bir metre yüksekliğindeki su sütununun bir santimetre karesine etkiyen basınçtır.
• Atmosfer basıncı yaklaşık 1Bar değerine eşittir.
• Günlük yaşantıda kullanılan psi (Per square inç yani 1inç kare başına düşen basınç)
gibi basınç birimleri de kullanılmaktadır.
Örnek: 240milibar kaç kilo paskal (kPa)
eder?
1bar = 1000milibardır.
240milibar 𝟐𝟒𝟎/𝟏𝟎𝟎𝟎 = 𝟎, 𝟐𝟒𝒃𝒂𝒓 olur.
1bar
0,24bar
100kPa ise
x kPa eder
𝒙 = 𝟏𝟎𝟎. 𝟎, 𝟐𝟒 = 𝟐𝟒𝒌𝑷𝒂
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Basınç Birimlerinin
Birbirine Dönüşümü
1 Pa
1N/m2
1 Atm
1,01325 bar
1 Atm
101,325 kPa
1 Atm
14,69595 psi
1 bar 100kPa=100000 Pa
1 bar
14,50377psi
17
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
BASINÇ ÖLÇME – Birimler
• Basınç, temel olarak mekanik bir kavram olup kütle, uzunluk ve zaman ölçüleri ile
tanımlanabilir. Yükseklik ile basınçtaki değişim, yoğunluk ve yerçekimi ivmesi ile
orantılıdır.
𝒅𝒑 = −𝝆𝒈𝒅𝒉
• ρ ortamın yoğunluğu, g yerçekimi ivmesi ve dh dikey yükseklik değişimidir.
18
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
BASINÇ ÖLÇME – Ölçü Aletleri
Basınç ölçümünde kullanılan ölçü aletleri mekanik yada elektronik yapıda olabilir.
• Manometreler,
 U manometre ve bourdon tüplü manometreler mekanik yapıdadır
 Straingauge, piezoelektrik malzeme bulunduran basınç ölçerler elektronik
yapıdadırlar.
• Manometreler; akışkanların basınçlarını ölçmek için kullanılır.
• U manometre, U şeklinde kıvrılmış, cam veya plastik gibi malzemelerden
yapılmış dairesel kesitli şeffaf bir borudur.
19
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
BASINÇ ÖLÇME – Ölçü Aletleri
U manometrenin yapısı
Seviyeler arasındaki toplam fark h, basıncı ileten akışkan yoğunluğu ρf,
manometrede kullanılan sıvının yoğunluğu ρm ve yerçekimi ivmesi g ise basınç farkı;
𝒑𝒂 − 𝒈𝒉𝝆𝒎 = 𝒑 − 𝒈𝒉𝝆𝒇
𝒑 − 𝒑𝒂 = 𝒈𝒉(𝝆𝒎 − 𝝆𝒇 )
Havanın yoğunluğu ρhava = 1,2028636 kg/m3
Suyun yoğunluğu ρsu = 1000kg/m3
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
20
BASINÇ ÖLÇME – Ölçü Aletleri
• Bourdon tüpleri, basınç ölçümünde en çok kullanılan yapılardır.
• Metal alaşım çelik veya prinç malzemelerden yapılmış ve bir ucu basınç ölçümü için
açık diğer ucu kapalı eliptik şekilde bükülmüş C şekilli boru yapıdadırlar.
• Açık ucundan basınç yada vakum uygulandığında ucu açılarak (basınç) yada
büzülerek (vakum) şekil değişimine uğrar.
21
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
BASINÇ ÖLÇME – Ölçü Aletleri
22
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
BASINÇ ÖLÇME – Ölçü Aletleri
• Basınç ölçümü; metallerin gerilmeye bağlı olarak boyunun
uzaması ve buna bağlı olarak direncinin değişimine
indirgenerek gerçekleştirilebilir.
• Bir strain-gauge (gerilme ölçer); direnci uygulanan gerginliğin
fonksiyonu olan bir rezistif elastik algılayıcıdır.
• Bir silikon diyafram basınç algılayıcısı, elastik malzeme olarak
ince silikon diyafram ve diyaframın içine dağıtılarak
yerleştirilmiş katkı malzemelerinden yapılmış strain-gauge
dirençlerinden oluşur.
• Dirençteki değişim, uygulanan gerginlikle ve akabinde de
uygulanan basınçla orantılıdır.
23
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
BASINÇ ÖLÇME – Ölçü Aletleri
• Doğada bulunan kuvars, turmalin gibi bazı cisimlerde, basınç veya şekil değişikliği
sonucu meydana gelen elektrik olayına Piezoelektrik denir.
• Piezoelektrik, kristal yapıdaki cisimlerin kendilerine dışarıdan uygulanan basınç miktarı
ile orantılı olarak elektrik üretme özelliği olarak da açıklanabilir.
• İki ucundan basınç uygulanan kristal yapının yine bu iki ucu arasında potansiyel farkı
(voltaj) ölçülebilir. Aynı şekilde, bu işlemin tersi de geçerlidir. Dışarıdan voltaj verildiğinde
kristal yapının şekli az da olsa değişir. Bu özellikten yararlanılarak basınç ölçümü
yapılabilir.
24
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
IŞIK ÖLÇÜMÜ
25
IŞIK ÖLÇME – Tanımlar
• Işık, dalga şeklinde yayılan ve parçacık etkili, göze tesir eden özel bir enerji şeklidir.
• Görünür ışık (yaygın kullanımı ışık), insan gözü tarafından algılanabilen ve görülen
elektromanyetik dalgadır. Görülebilen spektrumun en küçük dalga boylu
radyasyonları mor renge, en büyük dalga boylu ışımaları ise kırmızı renge karşılık
olurlar.
• Görülebilir ışığın dalga boyu 380nm ile yaklaşık 740nm ve frekansı yaklaşık 405THz
ile 790THz aralığındadır.
• Fizikte ışık terimi bazen görünen yada görünmeyen herhangi bir elektromanyetik
dalgadan bahsederken de kullanılır.
• Işık, bir ışımanın ışık kaynağından çıktıktan sonra cisimlere çarparak veya direk
olarak yansıması sonucu canlıların görmesini sağlayan olgudur.
"Karanlık Diye Bir Şey Yoktur, Karanlık Işığın Yokluğudur", Albert Einstein
26
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
IŞIK ÖLÇME – Tanımlar
Elektromanyetik dalgalar, dalga boyu veya frekans bakımından çok geniş bir
bölgeyi kaplarlar. Eğer bu dalgalar dalga boylarına göre sıralanacak olursa
elektromanyetik spektrum (tayf) elde edilir.
Beyazın elde edilmesi
Elektromanyetik spektrum (tayf)
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
Gözde renk
izlenimi
MOR
MAVİ
YEŞİL
SARI
TURUNCU
KIRMIZI
Dalga
boyu (nm)
380-420
420- 495
495-566
566-589
589-627
627-780
27
IŞIK ÖLÇME – Tanımlar
Elektromanyetik tayf (spektrum)
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
28
IŞIK ÖLÇME – Tanımlar
Işık şiddeti;
• Bir ışık kaynağından birim katı açı (solid angle) içerisinde yayılan ışık akısının bir
ölçüsüdür.
• Işık akısı dendiği zaman, kaynaktan yayılan toplam akı, ışık şiddeti dendiği zaman ise
bir steradyanlık katı açı içerisindeki akı kastedilir.
• MKS sistemi içerisinde ışık akısının birimi lümen, ışık şiddetinin birimi ise candela
(kandela) ’dır.
Kandela (Candela);
• Bir atmosfer (101325n/m2) basınç altında ve platinin ergime sıcaklığındaki (1769°c) bir
siyah cismin 1/60000m2 büyüklüğündeki yüzeyinin kendisine dik olan bir doğruda
verdiği ışık şiddetine denir.
• I sembolü ile gösterilir.
• Candela yedi temel birimden biridir.
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
29
IŞIK ÖLÇME – Tanımlar
•
•
•
•
Işık akısı
Bir fiziksel niceliktir, insan gözünün algıladığı ışık gücünün miktarını ifade eder.
Işık akısı hem ışınım yapan kaynağın gücüne hem de insan gözünün özelliğine
bağlıdır.
SI birimi MKS sisteminde lümen’dir ve lm kısaltmasıyla gösterilir.
Lümen; ışık şiddeti 1candela (cd) olan bir nokta kaynaktan bir metre uzaklıkta,
ışınlara dik olarak konmuş 1m2 lik yüzeye gelen ışık akısıdır.
30
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
IŞIK ÖLÇME – Tanımlar
Aydınlanma şiddeti yada aydınlanma (ışık akısı yoğunluğu)
• Kaynakla değil, aydınlanan yüzeyle ilgili bir niceliktir ve birim alan üzerine dik olarak
düşen ışık akısı anlamına gelmektedir. Birimi lüks’tür ve lx(lm/m2) kısaltmasıyla
gösterilir.
• Aydınlanan bir yüzeyin 1m2'sine, bu yüzeyi aydınlatan ışık kaynaklarından gelen ışık
akılarının toplamıdır.
𝝓
𝑨
𝑨𝒚𝒅ı𝒏𝒍𝒂𝒕𝒎𝒂 ş𝒊𝒅𝒅𝒆𝒕𝒊 = 𝑬 =
Işık şiddeti ile aydınlatma şiddeti arasında 𝑬 =
olarak hesaplanır.
𝑰
𝒓𝟐
bağıntısı vardır.
• I şiddetindeki bir kaynaktan birim yüzeye dik gelen ışık şiddeti I ise yüzeyle α açısı
yaparak gelen ışınların yüzeye dik bileşeni 𝑰. 𝒄𝒐𝒔𝜶 olur.
𝑨𝒚𝒅𝚤𝒏𝒍𝒂𝒏𝒎𝒂 ş𝒊𝒅𝒅𝒆𝒕𝒊 = 𝑬 =
𝑰.𝒄𝒐𝒔𝜶
𝒓𝟐
31
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
IŞIK ÖLÇME – Tanımlar
• Gündüz ışığının oluşumunda iklimlerin mevsimlerin, hava koşullarının sürekli
değişkenliği unutulmamalıdır
• Gündüz ışığının mevsimlere ve hava koşullarına göre farklı çokluğu ve dağılışı
aydınlatma sorunların çözüm getirecek kişinin denetimi altında değildir, ayrıca
gündüz ışığının yapıların mimari planlamasında önemi büyük olmuştur.
• Aydınlatma şiddeti açık havada gündüzleri 2.000-100.000 lüks arasında, geceleri ise
50-500 lüks arasında değişmektedir.
Hava Durumu
Aydınlık Düzeyi
Yaz aylarında güneşte (saat 12)
100.000lüks
Yaz aylarında bulutlu havada (saat 12)
18.000lüks
Yaz aylarında oda pencere önünde (saat 12)
2.500lüks
Yaz aylarında odada içerilerde (saat .12)
300lüks
Dolunaylı gecede
0,25lüks
Berrak yeni doğmuş ayda
0,01lüks
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
32
IŞIK ÖLÇME – Tanımlar
Sınıflar
Yatak Odaları
Aydınlık
Şiddeti (Lux)
500
50
Banyolar
Mağazalar
Aydınlık Şiddeti
(Lux)
100
300
Oturma Odaları
100
Süper marketler
750
Merdivenler
Mutfaklar
100
300
Bekleme
Salonları
200
Kütüphaneler
500
Tekstil Atölyeleri
750
Laboratuvarlar
500
Genel Ofisler
500
Mekân Tipi
Mekân Tipi
33
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
IŞIK ÖLÇME – Tanımlar
34
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
IŞIK ÖLÇME – Ölçü Aletleri
• İnsanların daha verimli olması için bulundukları ve çalıştıkları yerin aydınlığının iyi
olması gerekir.
• İyi bir aydınlatma için mekânların aydınlık şiddeti uluslararası standartlarla
belirtilmiştir.
• Aydınlık şiddetini ölçmek için lüksmetreler kullanılır.
35
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
IŞIK ÖLÇME – Ölçü Aletleri
Lüksmetreyi kullanırken göz önünde bulundurulması gereken hususlar:
• Lüksmetre, ışığın geliş açısına göre dik tutulmalıdır.
• Ölçme kademesi en küçük ölçme kademesinden başlanarak büyütülmelidir.
• Ölçme sırasında lüksmetre üzerine herhangi bir gölge düşmemelidir.
• Işığı yansıtan maddelerde ölçüm yapılırken uzak mesafeden yapılmalıdır.
• Ölçüm bittikten sonra lüksmetre mutlaka aydınlık olmayan bir yerde korunmalıdır.
• Lüksmetre ile ölçüm yapılırken ölçüm yapılan yerin değişik noktalardan ölçümleri
yapılmalıdır.
• Geniş bir yüzeyin aydınlanma şiddeti ölçülecekse değişik noktalardan ölçmeler yapıp
ortalaması alınmalıdır.
36
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
SES ÖLÇÜMÜ
37
SES ÖLÇME – Tanımlar
•
•
•
•
•
•
•
Ses
Atmosferde canlıların işitme organları tarafından algılanabilen periyodik basınç
değişimleridir.
Fiziksel boyutta ses, hava katı sıvı veya gaz ortamlarda oluşan basit bir mekanik
düzensizliktir.
Bir maddedeki moleküllerin titreşmesi sonucunda oluşur.
Ses, desibelmetre ile ölçülür. Desibel(dB), belirli bir referans güç ya da miktar
seviyeye olan oranı belirten genelde ses şiddeti için kullanılan logaritmik ve boyutsuz
bir birimdir.
Sesin yayılması için maddesel ortama ihtiyaç vardır. Yani boşlukta ses yayılmaz.
Ses dalgalar halinde yayılır. Ses kaynağından çıkan ses maddenin taneciklerini
titreştirir. Bu nedenle ses yayılır.
Ses dalgasının her bir tam devrinde bir sıkışma ve bir seyrekleşme serisi vardır.
38
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
SES ÖLÇME – Tanımlar
• Ses, tanecikler halinde yayılır, tanecikler ne kadar sık ise o kadar hızlıdır. Sesin yayılma hızı
sırasıyla katıdan sıvıya, sıvıdan gaza azalır.
• 𝑯ı𝒛(𝑽) = 𝒖𝒛𝒂𝒌𝒍ı𝒌(𝑫)/𝒔ü𝒓𝒆(𝑻) biçiminde gösterilen genel hız formülü aslında teorik bir değer
niteliği taşımamaktadır.
• Çünkü bu formülde göz önüne alınmayan dış faktörler, ses dalgalarının hızı üzerinde bir dizi
etkiler yaratır. Örneğin rüzgâr sesi uzaklara taşır, gece ve gündüzün sıcaklık farkları ses
dalgalarını etkiler.
• Ses dalgaları katılarda yaklaşık olarak 5000 m/s hızla yayılır. Suda 1453 m/s hızla yol alır.
Havada yaklaşık 340 m/s yol alır.
20°C’de 343,2m (1235,52 km/h) ‘dir.
39
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
SES ÖLÇME – Tanımlar
• Sesin bir frekansı, boyu, periyodu ve hızı bulunmaktadır. Sesin birim zamandaki
(genellikle saniye) titreşim sayısına "frekans" denir. Birimi ise Hertz (Hz)’ dir. Dalga
boyu, bir ses dalgasının oluşması için sesin aldığı yoldur.
• Sesin hızı normal koşullarda; havada 340, tahtada 4000-6000, suda 3000-5000,
çelikte ise 8000m/s dir.
• Ses boşlukta yayılmaz. Çünkü titreşen bir cismin sıkışıp genleşmesine yol açabilecek
atom ya da molekül gibi tanecikler yoktur.
• Ses beri ya da infrasound (infrasonik) olarak nitelendirilen ses frekansları, 20 Hz den
az olurlar. Böylece insan kulağının duyamayacağı kadar düşük, fakat hava basıncı
değişiklikleriyle oluşan ses dalga frekanslarından daha yüksektirler.
• Ses öte ya da ultrasound (ultrasonik), insan kulağının duyamayacağı çok yüksek
frekanstaki seslere verilen addır. Frekansı 20.000 Hz'in üstündedir.
40
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
SES ÖLÇME – Tanımlar
Bell X-1, orijinal adıyla XS-1 insanlı
(Chuck Yeager) sesten hızlı uçan ilk
uçak (19 Ocak 1946)
1. Ses altı
2. Ses hızında Mach 1=1235km/h
3. Ses üstü
4. Şok dalgası
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Çeşitli frekanslarda sinüsoidal dalgalar;
alttaki dalgalar üstteki dalgalardan daha
yüksek frekansa sahiptir.
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
41
SES ÖLÇME – Ses kaynakları
• Ses veren her madde bir ses kaynağıdır.
• Sesler kaynaktan aldığı enerjilerle titreşerek yayılırlar. Titreşen cisimler esnek olup
sesi oluşturur.
• Esnek olan cisimler ses dalgaları meydana getirebilir ve ses dalgalarını iletebilir.
• Ses mekanik dalga olduğu için yayılması için bir ortama ihtiyaç duymaktadır. Ses
dalgaları ortamlarda sıkışma ve genleşme şeklinde boyuna ilerleyen dalgalardır.
• Ses dalgalarının basıncı olup girişim sunucu vuru oluştururlar. Ses kaynakları ikiye
ayrılır bunlar doğal ses kaynakları ve yapay ses kaynaklarıdır.
Doğal ses kaynakları; Yağmur, rüzgâr, su akıntıları, gök gürültüsü, canlı sesleri, doğa
sesleri gibi kendiliğinden ses çıkaran ses kaynaklarıdır.
Yapay ses kaynakları; Makina, enstrüman gibi üretilmiş araç-gereçler yapay ses
kaynaklarıdır.
42
SES ÖLÇME – Ses Basıncı
Ses seviyeleri ve bunlara karşılık gelen ses basıncı ve şiddet tablosu
ELP-13103 Elektrik Ölçme Tekniği
Öğr.Gör. Volkan ERDEMİR
43
KAYNAKLAR
1. NACAR, A. Mahmut; Elektrik-Elektronik Ölçmeleri ve İş Güvenliği
2. ANASIZ, Kadir; Elektrik Ölçü Aletleri ve Elektriksel Ölçmeler; MEB Yayınları
3. MEGEP; Fiziksel Büyüklüklerin Ölçülmesi; Ankara 2011
4. MEGEP; Elektriksel Büyüklüklerin Ölçülmesi; Ankara 2011
5. www.transcat.com
New International Safety Standards for Digital Multimeters
6. www.wikipedia.org
7. http://320volt.com/
44