Rezultati
Vse meritve smo delali s pomočjo osciloskopa, ki nam je kazal spremembo napetosti v odvisnosti od časa. Napetost nastane med spojema termočlena in je linearno sorazmerna s temperaturno razliko. Zato lahko s pomočjo spremembe napetosti izrazimo spremembo temperature. Ta postopek je bil natančnejši in bolj priročen, kot bi bil postopek z direktnim merjenjem temperature na delih cevke.
Najprej smo določili občutljivost termočlena baker-konstantan. To smo naredili tako, da smo vzeli kozarca vode s tempetaturo T = 30.4°C in T' = 20.3°C. )
En spoj smo dali v vodo s temperaturo T in drugega v vodo s temeraturo T' in izmeril napetost, ki je bila v našem primeru U = 8.6V, nato smo spoja zamenjali in si zapisali še drugo napetost – U' = 8.3V. S tem smo dobili razliko napetosti ∆U = U - U' in ∆T = 2(T – T'). Občutljivost termočlena lahko potemtakem izračunamo kot ∆U / ∆T. Izračun občutljivosti je potreben zato, da dobimo umerjeno skalo, saj tako lahko vedno iz izmerjene napetosti sklepamo, kolikšna je dejanska razlika temperature. V našem primeru napetost 0.84V ustreza temperaturni razliki 1K. (to ni dejanska napetost, ki nastane na termočlenu, saj je dodatno ojačana na ojačevalniku)
Pri grafu 1 smo cevko ogrevali s tokom 1A in ugotovili, da napetost v obeh primerih narašča s časom, vendar je naraščanje napetosti pri prazni cevki hitrejše, kar pomeni, da se prazna cevka v primerjavi s polno (pri enaki dovedeni toploti, v enakem času in na isti razdalji) hitreje segreje. Ta graf smo imeli bolj za poskus, saj je bil red napake okoli 20% (merili smo s pomočjo osciloskopa in si sproti risali grafe, tako da je lahko napaka še večja zaradi nenatančnega odčitavanja).
)
Graf 1: segrevanje prazne in polne cevi
Nato smo v krog vezali še ampermeter z zanemarljivo napako 0.1%, ki nam je dal natančnejše rezultate. Vse skupaj smo povezali z računalnikom, ki nam je sproti zapisoval podatke in tako dobili naslednja dva grafa :
Prvi graf (graf 2) kaže spremembo napetosti v odvisnosti od časa za prazno cevko, drugi (graf 3) pa za cevko, v kateri se pretaka tekočina. Opazimo lahko, da so rezultati (kar se tiče hitrosti naraščanja) podobni kot že prej opisani.
)
Graf 2: segrevanje prazne cevi
)
Graf 3: segrevanje vode v cevi
Ko smo testirali cevko, po kateri se je pretakala voda, smo se najprej posvetili smeri pretoka. Ko je osciloskop kazal določeno napetost, smo zamenjali vedri z vodo tako, da smo prvo spustili na tla, drugo pa dvignili na višino, kjer je prej stalo prvo. Potem smo vedri vrnili v prvotno pozicijo. S tem smo pokazali, da je prikazana napetost res posledica tekočine, ki se pretaka po našem detektorju. Da je meritev ponovljiva in obrnljiva, smo pokazali z drugim poskusom, pri katerem je v začetku voda tekla v obratni smeri kot prej, izvedli pa smo enaki spremembi. Grafa sta jasna in nedvomno potrjujeta, da je taka meritev primerna in lahko dokaže ne samo pretakanje tekočine po cevki ampak tudi smer pretoka.
)
Graf 4: segrevanje in ohlajanje tekocine
)