Физикалық аспаптар

   ЖОСПАР 

1. АМПЕРМЕТР
2. ВОЛЬТМЕТР
3. ОММЕТР
4. БАРОМЕТР
5. СПИДОМЕТР
6. ПЬЕЗОМЕТР
7. МАНОМЕТР
8. ВАКУУММЕТР
9. ГАЛЬВАНОМЕТР
10.   ГЕНЕРАТОР
11.   АККУМУЛЯТОР
12.   ТЕРМОМЕТР
13.   ТЕМПЕРАТУРА
14.   ГИГРОМЕТР
15.   АРЕОМЕТР
16.   ВАТТМЕТР
17.   РЕОСТАТ
18.   ЭЛЕКТРОМЕТР
19.   ЭЛЕКТРОСКОП

    АМПЕРМЕТР 

   Амперметр - электр тоғының күшін өлшеуге арналған құрал. 

   Электр  тоғы – электр зарядтарының (зарядталған  бөлшектер не дене) бағытталған қозғалысы. Э. т-ның бағытына шартты түрде оң зарядты тасушылардың орын ауыстыру бағыты алынады. Оның тұрақты ток  және айнымалы ток деп аталатын екі түрі бар. Э. т. физ. табиғатына қарай өткізгіштік Э. т. (электр өрісінің әсерінен өткізгіште не шала өткізгіште пайда болатын ток тасушылардың реттелген қозғалысы), конвекциялық Э. т. (электрлік өткізгіштігі болмайтын ортадағы не вакуумдағы зарядталған бөлшектер мен денелердің қозғалысы), поляризациялық Э. т. (диэлектриктегі поляризациялық өзгеруі нәтижесінде ондағы байланысқан зарядталған бөлшектердің қозғалысы) болып бөлінеді. Э. т-ның өлшеуішіне ток күші және ток тығыздығы алынады. Э. т. магнит өрісінің көзі болып есептеледі. Магнит өрісін қарастырған жағдайда Э. т.: макроскопиялық ток (өткізгіштік және конвекц. Э. т.), молекулалық ток (ортаны құрайтын атом, молекула және иондардағы электрондардың қозғалысына сәйкес келетін микротоктар; ығысу тогы) болып ажыратылады.

    ВОЛЬТМЕТР 
 
 

   Вольтметр — тұрақты және айнымалы ток тізбектеріндегі  электрлік кернеуді өлшеуге арналған аспап. Вольтметр түрлері: аналогты (тілді көрсеткішімен және жарықты  көрсеткішімен), цифрлы (механикалық, электрмеханикалық  және электрлік индикаторлармен) болады. Тізбектегі жүктемеге немесе электр энергия көзіне параллель қосылады.

    ОММЕТР 
 

   Омметр - актив электр кедергіні өлшеуге  арналған құрал.

    БАРОМЕТР 
 

   Барометр (гр. baros — ауырлық және metreo — өлшеймін) — атмосфералық қысымды өлшеуге арналған құрал. Ең көп таралғаны — сынапты барометрлер. Олар ыдыстарының пішініне қарай табақшалы (а), сифонды (ә) және сифонды-табақшалы (б) болып ажыратылады. Сынапты барометрдің жұмыс әрекеті атмосфералық қысымның барометрлік түтіктегі сынап бағанасы қысымымен теңгерілуіне негізделген. Барометрдің сезгіштігі — 1 Па. Атмосфералық қысымның өзгерісін жазу үшін барограф қолданылады.

   Барометр (грекше ауырлық өлшеу) — атмосфералық қысымды өлшейтін аспап. Сынапты  барометр, анероид және дифференциалды барометрлер деп бөледі. Құрылысы бойынша сынапты барометр шыны аяқты және сифондық болып бөледі. Барометрлік нивелирлеу - барометр арқылы жер бетінің белгілі бір нүктелеріндегі атмосфералық қысымды өлшеп және ауа температурасын ескере отырып нүктелердің биік айырымын анықтау әдісі. Үйлесімді байқау әдісін екі байқаушы жүргізеді. Бастапқы нүктеде барометрлердің, термометрлердің және сағаттардың көрсеткіштерін салыстырып, бір байқаушы сонда қалады да, уақыттың тең аралығы сайын, мысалы, 30 мин. сайын барометрден, термометрден және сағаттан есептеу алады және жазады. Екінші байқаушы анықталатын нүктелерде өлшеу уақытында осындай есептеулер алады және жазады. Биік айырымын есептеу үшін бірінші байқаушының барометрінің және термометрінің көрсеткіштері екіншінің өлшеу мерзіміне интерполяцияланады. Аудандарды нивелирлегенде аудан ортасында таңдалған станцияда келіскен мерзімде байқаулар жүргізіледі, одан анықталатын нүктелерге дейін бағытжолдар салынады да, аспаптардың көрсеткіштерін тексеру мақсатымен станцияға қайтып келеді. Нивелирлеудің ең дәл әдістерінде изобаралық беттердің еңістігін және температуралық градиенттің өзгеруін ескереді.

   СПИДОМЕТР 

   Спидометр (ағылш. speed — жылдамдық және гр. metre өлшеймін) — көлік машиналарының  к/с өлшемімен жылдамдығын көрсететін аспап.

   ПЬЕЗОМЕТР 
 

   Пъезометр (латынша: piezometr) — суға қаныққан топырақтың кеуектерінде судың артық немесе гидростатикалық қысымын өлшеу  үшін жердің деңгейінен төмен орнатылған ашық немесе жабық түтік немесе құрылғы. Сіңірімділігі жоғары топырақта, мысалы, құмда және қиыршықтастарда ашық тік түтіктерді қолдануға болады (тік түтікті пъезометр); сіңірімділігі орташа немесе төмен топырақтарда пневматикалық (ауамен істейтін), гидравликалық және электрлік пъезометрлер пайдаланылады. Пневматикалық пъезометрлерде газ немесе сұйықпен қозғалысқа келетін клапандары немесе диафрагмалары бар, бір немесе екі түтік аркылы сыртқа шығып тұратын оқшауланған кеуекті ұстағыштар пайдаланылады. Судың кеуектік қысымына тең қабылданатын ұстағыштағы сұйықтықтың қысымы мен байланыстырушы түтікшенің қысымы теңескен кезде клапан немесе диафрагма ашылады. 

   Гидравликалық пъезометрлердегі датчик тікелей тегеурінді түтікше арқылы байланысқан кеуекті  ұстағыш болады. 

   Электрлік пъезометрлер арқылы диафрагманың ауытқуын электрлік датчиктер арқылы өлшейді. Олардың артықшылығы кешігу уақытының өте қысқа болуында. Олардың көмегімен, мысалы жердің сілкінуінен туындайтын кеуекті кысымның жедел өзгерісін өлшеуге болады. 
 

    МАНОМЕТР 

   Манометр (гр. manos — сирек, тығыз емес) — сұйықтық пен газ қысымын өлшеуге арналған прибор. Манометр қысым шамасын нөлден (вакуумнан) бастап есептелетін абсолюттік қысымды өлшейтін манометр және артық, яғни абсолют қысым мен атмосфералық қысым айырмасын өлшейтін манометр (абсолют қысым атмосфералық қысымнан артық болған жағдайда) және екі түрлі (атмосфералық қысымға тең емес) қысымның айырмасын (төмендеуін) өлшейтін дифманометр (дифференциалдық манометр) болып ажыратылады. Атмосфералық қысым барометрмен, нөлге жуық қысым вакуумметрмен өлшенеді. Манометр шкалалары әр түрлі бірліктерде (кгк/м² немесе кгк/см², бар, мм сынап бағаны, мм су бағаны, т.б.) градуирленген. Бірліктердің халықаралық жүйесінде (СИ) қысым бірлігіне паскаль (Па) алынған. Жұмыс істеу принципі мен сезімтал элементінің (алғашқы түрлендіргіштің) құралымына байланысты манометрлер сұйықтық, піспектік (поршенді), деформация немесе серіппелі (түтікті, мембраналық, сильфондық) болады. Сондай-ақ, көрсетуі тікелей саналатын немесе тіркелетін, жұмысы әр түрлі заттардың физикалық қасиеттерінің қысым әсерінен өзгеруін өлшеуге негізделген манометрлер де қолданылады. Әр түрлі технологиялық процестерді бақылау, автоматты реттеу және басқару жүйелерінде пневматикалық немесе электрлік шығу сигналдары үйлестірілген шкаласыз манометрлер пайдаланылады.

    ВАКУУММЕТР 

   Вакуумметр - сиретілген газдың қысымын өлшеуге  арналған аспап (вакуумдық манометр). Құрылымына және жұмыс істеу принципіне байланысты Вакуумметр сұйықтық, механикалық, компрессиялық, жылулық, ионизациялық, магниттік, электроразрядтық, радиометрлік болып бөлінеді. Вакуумдық электроникада электрондық вакуумдық аспаптардың ішіндегі вакуумды өлшеу үшін қолданылады.

    ГАЛЬВАНОМЕТР 

   Гальванометр - аз тоқтарды, кернеулерді және электр мөлшерлерін анықтауға арналған электр өлшегіш жоғары сезімталды құрал.

   Баллистикалық гальванометр

   Баллистикалық гальванометр - қозғалушы бөліктің салыстырмалы түрде үлкен инерция  моменті бар; тоқтың қысқа уақыттық импульсында электрдің аз мөлшерін өлшеуге қолданылады.

   Айналы  магнитоэлектрлік гальванометр

   Айналы магнитоэлектрлік гальванометр (Баллистический гальванометр) — электр зарядын өлшеуге арналған дәл аспап. Мұнда токтық магниттік әрекеті пайдаланылады. Аспап жеңіл рамкадан тұрады, оның орамасы жіңішке оқшауланған сымдармен оралған. Рамка тұрақты магнит полюстері арасына серпінді металдан (фосфорлы қола) жасалған жұқа таспаларға ілінген. Рамка орамаларының ұштары ілмек арқылы аспаптың қысқыштарына, яғни электр тізбегіне қосу үшін жасалған. Біртекті магнит өрісін туғызу үшін рамка ішіне темір цилиндр салады. Рамка арқылы ток жүргенде, ол бұрыла бастайды. Оның бұрылу бұрышы ілмекке бекітілген кішкентай айна арқылы анықталады. Рамка бұрылғанда, оның кинетикалық энергиясы бұралған ілмектің потенциалдық энергиясына айналады. Рамканың максималды бұрыштық бұрылуы jмакс. Түрлендірулерден кейін өлшенген заряд мынаған тең: 

   Q = b jмакс, мұндағы b = VDL/K, осы аспаптың  баллистикалық тұрақтысы; К —  аспаптың динамикалық тұрақтысы; 1/2Iω2=1/2Дjмакс, мұндағы I— рамканың  инерция мөменті; ω — рамканың  бұрыштық жылдамдығы; Д — пружинаның серпінділік қасиеттерін көрсететін және оның бірлік бұрышқа бұралуына қарама-қарсы әрекет ететін мөментке тең шама. 

   ГЕНЕРАТОР 

ГЕНЕРАТОР (Generator) — 1) кіріс тілі проблемалы-бағытталған  тіл болып табылатын аударғыштың  бір түрі; 2) машиналық командаларды генерациялауды орындайтын аударғыштың құрамдас бөлігі. Жазбалар генераторы (Генератор записей; rekord generator) — тестілеуге қажетті жазбаларды құрастыруға арналған машиналык программа. 

Кездейсоқ сандар генераторы (Генератор случайных  чисел; generator random numbers) — кездейсоқ сандар беретін қүрылым немесе программа. Әдетте, Кездейсоқ сандар генераторы - программалау тілдерінде стандартты функциялар мен процедуралар қүрамына кіретін программа. Мысалы, Паскаль тілінде RANDOM(N) функциясы 0 ден N-1 аралыгындағы бүтін сан қайтарады. Егер программа қайта орындалса, функция сол санды қайталайды. Кездейсоктық дәрежесін арттыру үшін тілде генерация базасын өзгертетін RANDOMIZE процедурасы бар, бұл процедура RANDOM функциясының алдында орындалуы қажет. Код генераторы (Генератор кода; code generator) — талдау және оңтайландыру нәтижелері бойынша машиналық программаны (объектілік модульді) құрастыратын аударғыштың машинаға тәуелді бөлігі.

АККУМУЛЯТОР 

     Аккумулятор (лат. accumulator — жинақтауыш) - химиялық реакция энергиясын электр энергиясына  айналдыратын аспап; ол электр және су энергиясын гальвани батареяларының көмегімен  жинайды. Ол жиналатын энергия түріне сәйкес электр аккумуляторы, гидравликалық аккумулятор, пневматикалық аккумулятор, жылу аккумуляторы, бу аккумуляторы және инерциялық аккумулятор болып бөлінеді.  

Түрлері

     Электр  аккумуляторы — электр энергиясын жинап (химиялық энергияға айналдыру арқылы), қажет болғанда сыртқы тізбекке бере алатын химиялық ток көзі. Ол ішінде электролит (қышқыл не сілті) және электродтары бар оқшаулағыш материалдан (эбонит, шыны, пластмасса) жасалған ыдыстан тұрады. Электр аккумуляторы тұрғылықты және тасымалды болып бөлінеді. Тұрғылықты аккумулятор электр, радио, телефон және телеграф стансасында тұрақты ток көзі ретінде, тасымал аккумулятор көшпелі қондырғыларда (көшпелі радиоаппаратураларда, автомобильдерде, ұшақтарда, электркарларда т.б.) қолданылады.

     Газды аккумулятор - қысымдағы газ энергияны  сіңіріп сақтайтын аккумулятор.

Инерциялы аккумулятор - энергиясы айналымдагы  серппеде сіңіріп сақталатын механикалық  аккумулятор.

     Қышқылды  аккумулятор - қышқыл электролит құйылған аккумулятор.

     Механикалық аккумулятор - энергияны механикалық тұрмен (мысалы, көтерілген жүк, қысылған серіппе, aйнaлымдағы серпер) сіңіріп сақтайтын қондырғы.

     Гидравликалық аккумулятор гидравликалық қондырғылардағы  сұйық заттың шығыны мен қысымын  реттеп отыруға арналады. Құрылымы цилиндр мен плунжерден тұрады. Ол сорғылардан (компрессорлардан) келетін артық сұйық затты (газды) өз қысымымен жинап, шығын көбейгенде оны жұмыс машиналарына беріп отырады. Мұндай аккумулятор гидравликалық және пневматикалық қондырғылардағы сұйық заттың қысымы мен шығынын реттеп отыруға пайдаланылады.

     Пневматикалық аккумулятор пневматикалық қондырғылардағы  ауа шығыны мен қысымын реттеу мақсатында сығылған ауа энергиясын жинауға арналады. Ол ауа құбырына жалғанған резервуардан тұрады. Артық  ауа резервуарда жиналады да, шығын көбейгенде ауа таратқыш жүйеге беріліп отырылады. Пневматикалық аккумулятор ірі пневматикалық желілерде, жел электр станцияларында т.б. қолданылады. 

ТЕРМОМЕТР 

     Термометр - дененің температурасын өлшеуге  арналған құрал дененің, заттың, ауаның температурасын өлшеуге арналған аспап. 

      ТЕМПЕРАТУРА 

     Температура (лат. temperatura – араластырылуға тиісті, өлшемдес болу, қалыпты күй) – макроскопикалық жүйенің термодинамикалық тепе-теңдік күйін сипаттайтын физикалық шама. Егер оқшауланған немесе тұйықталған жүйе термодинамикалық тепе-теңдік күйде болса, онда оқшауланған немесе тұйықталған жүйенің кез келген бөлігінде температура бірдей болады. Ал егер жүйе тепе-теңдік күйде болмаса, онда жылу (энергия) оның температурасы жоғары бөлігінен температурасы төмен бөлігіне қарай ауысып, белгілі бір уақыт өткеннен кейін жүйенің барлық бөліктеріндегі температура өзара теңеседі. Молекула кинетикалық теория тұрғысынан тепе-теңдіктегі жүйенің температурасы сол жүйені құрайтын атомдардың, молекулалардың, т.б. бөлшектердің жылулық қозғалысының қарқындылығын сипаттайды. Мысалы, классикалық статистикалық физиканың заңдарымен сипатталатын жүйе үшін бөлшектердің жылулық қозғалысының орташа кинетикалық энергиясы жүйенің абсолют температурасына тура пропорционал болады. Бұл жағдайда температура дененің жылыну (қызу) дәрежесін сипаттайды. Жалпы жағдайда температура жүйе энергиясының энтропия бойынша алынған туындысымен анықталады және ол әрқашан оң болады. Осылай анықталған температура абсолют температура немесе термодинамикалық шкала температурасы деп аталады. Бірліктердің халықаралық жүйесінде абсолют температураның бірлігіне кельвин (К) қабылданған. Көп жағдайда температураны Цельсий шкаласы (t) бойынша өлшейді. Ал t және Т бір-бірімен: t=T-273,15К теңдігі арқылы байланысқан (мұнда Цельсий градусы кельвинге тең). Дене температурасы термометр арқылы өлшенеді.

      ГИГРОМЕТР 

     Гигрометр - ауаның ылғалдылығын өлшеу үшін қолданылатын метеорологиялық аспап.  

     Ауа ылғалдылығы – ауа райы мен  климаттық ерекшеліктерді сипаттайтын негізгі метеорол. өлшемдердің бірі; ауадағы су буының мөлшері. Атмосфераға су буы топырақтан, өсімдіктерден және су бетінен булану арқылы таралады. Су буы негізінен тропосфера қабатына жиналады. Мұхит үстінде А. ы. құрлықтағыдан жоғары, шөлді аймақтарда төмен болады. Әр жердің А. ы. атмосфера айналымына тәуелді. Метеорологияда А. ы-ның абс. ылғалдылық (г/м3), салыстырмалы ылғалдық (%), меншікті ылғалдық (г/кг), су буының нақты қысымы (гПа), қанығу қысымы (гПа), ылғалдық тапшылығы (гПа) және шық нүктесі (с) сияқты жеті сипаттамасы бар. Олар негізінде психрометрлік әдіспен, яғни құрғақ термометрлердің темп-расын салыстыру арқылы анықталады. Ал ауа темп-расы –10°С төмен болған жағдайда гигрометрлік әдістер қолданылады. Жыл бойында қоңыржай белдеуде А. ы. қаңтарда жоғары, шілдеде төмен болады.  
АРЕОМЕТР 

     Ареометр - сұйықтың тығыздығы мен сыбағалы салмағын өлшейтін шыны аспап, онымен жұмыс жасау Архимед заңына негізделген.

     Тығыздық. Зат массасының осы зат көлеміне қатынасымен өлшене отырып, сол затты  сипаттайтын өте маңызды физикалық қасиеттердің бірі.

     Заттың  тығыздығын анықтау үшін міндетті түрде  көлемдері 1 м3 немесе 1 см3 болатын денелерді  жасаудың қажеттігі жоқ. Ол үшін алдымен  тығыздығы анықталатын дененің  массасы мен көлемін өлшеп  алып, сонан соң массаны көлемге бөлсек болғаны. Сонда біз көлем бірлігіне сәйкес келетін массаны, яғни тығыздықты табамыз. Сонымен заттың тығыздығын табу үшін дененің массасын оның келеміне бөлу керек. Заттың тығыздығын - р, дененің массасын - m, оның көлемін - V әріптерімен белгіеді. Зат тығыздығының бірлігі үшін бірліктердің Халықаралық жүйесінде (SI) килограмның метр кубқа қатынасы (кг/м3) алынған. Бұл - көлемі 1 м3 болатын, массасы 1 килограмға тең біртекті заттың тығыздығы. Есептеулер жүргізу кезінде тығыздықтың г/см3, т/м3сияқты баска да бірліктері қолданылады.

       Бұл, әсіресе, пішіні күрделі  болып келетін денелердің көлемін  есептеуге өте қолайлы.

       Көп жағдайда бір дене тегі  әр түрлі заттардан жасалады. Бұндай жағдайда р=m/V формуласы  бойынша есептеулер жүргізе отырып, денені құрайтын материалдың орташа тығыздығы (ротр) табылады. Мысалы, кеменін негізгі бөлігі болаттан жасалғанымен, оның әр түрлі заттардан жасалған (ағаш, шыны, пластмасса, түсті металл, т. б.) бөліктері де бар.

       Әсіресе, кеменің көп аумағын  ауа толтырып тұрады. Міне, сондықтан кеменің орташа тығыздығы (р = 500 кг/м^3) судың тығыздығынан аз болады да, кеме суға батпайды . Ал бұл кеменің суда жүзуін камтамасыз етеді.

      ВАТТМЕТР 

     Ваттметр(ватт және грек. metrй› – өлшеймін) – тұрақты  және айнымалы ток тізбегідегі актив қуатты өлшеуге арналған электрлік құрал. В. жұмысы 2 ораманың (ток және кернеу орамаларының) өзара әсерлесуіне негізделген.

      РЕОСТАТ 

     Реостат–  электр желісіндегі кернеуді немесе токты тежейтін және реттейтін электр құрылғысы. Қолданылуына қарай іске қосу, реттеу, жүктеме және қоздыру Р-ы болып; өткізгіш элементтің материалына сәйкес металдық, сұйықтық және көмірлі Р. болып бөлінеді. 
 
 
 
 

ЭЛЕКТРОМЕТР 
 

Тұрақты және айнымалы токтың өте аз мөлшердегі кернеуін, күшін, сыйымдылығын және қуатын өлшеуге арналған аса сезгіш аспап.

ЭЛЕКТРОСКОП

Электроскоп – (электро... және грек. skopeo – көремін) дененің электрлену дәрежесін анықтауға  арналған прибор. Ол жеңіл металл (алюминий) жапырақшалар ілінген металл шариктен (не сырықтан) тұрады. Шарикке (не сырыққа) электрленген денені тиістіргенде жапырақшалар бір-біріне тебіледі. Жапырақшалардың бір-біріне қашықтау дәрежесі (арасындағы бұрышы) шамамен шарикке (сырыққа) берілген электр зарядының мөлшеріне пропорционал. Егер Э. металл қораптың ішіне орналастырылып (металл қорап сырыққа тиістірілмейді), сым арқылы жермен қосылса, онда жапырақшалардың арасындағы бұрыш Э. шаригіне (сырыққа) тиістірілген дененің жермен салыстырғандағы потенциалының өлшеуіші болады. Э-тын бұдан басқа да түрлері бар.