Matematické Fórum

↑ 2952:
Dokud bude hladina pod koncem trubky, bude čidlo ukazovat atmosférický tlak (resp. 0, pokud je relativní). Jak se bude potápět konec trubky do vody, bude se stlačovat vzduch v trubce a hladina uvnitř bude výš, než je její konec. Mezi výškou hladiny a tlakem v trubce jsem za určitých předpokladů dostal poměrně netriviální vztah.

Navíc se bojím, že bude problém jednak s netěsnostmi (vzduch bude trvale pod tlakem a nesmí ani trochu unikat, což během té dlouhé doby jistě bude, navíc se bude rozpouštět ve vodě), jednak s tím, že chování toho vzduchu bude záviset na teplotě (což se zase dost obtížně kvantifikuje). Pokud je to alespoň trochu možné, takhle bych to nedělal. Doporučuji tlakové čidlo, které snese vodu a potopit ho na dno (pokud to není elektronické čidlo, ale budík s číselníkem, samozřejmě to nepůjde). Nebo nějaké alternativní řešení - nejjednodušší je plovák na provázku, ale vše záleží na tom, co se od toho řešení požaduje.

↑ 2952:
Jak jsem říkal, vztah se vzorcem popsat dá, ale je otázka, jestli má tento vzorec něco společného s realitou. Lineární by byl právě v případě, že by čidlo bylo na dně a stoupala nad ním hladina. Vzduch v trubce to ale velmi zkomplikuje. Jak jsem postupoval při odvozování:

1. Řekněme, že hladina stoupá a nakonec se konec trubky octne v úrovni hladiny. V tu chvíli se v trubce uzavře nějaké množství vzduchu.
2. Stoupá-li hladina dál, bude se vzduch uvnitř stlačovat a hladina vody v trubce bude stoupat (ovšem pomaleji, než hladina okolo).
3. V každém okamžiku platí rovnost tlaku vzduchu uvnitř a hydrostatického tlaku vody v úrovni "vnitřní" hladiny, z rovnosti těchto dvou tlaků se dá vypočítat neznámá výška hladiny v trubce a z ní zase tlak.

No, a teď ty problémy. Neznáme vztah mezi objemem plynu a jeho tlakem. Tam je potřeba něco předpokládat. Nabízí se předpoklad izotermického děje, pak by tlak byl nepřímo úměrný objemu. To je ovšem silný předpoklad, teplota nebude stálá, ale bude se měnit v závislosti na počasí a na tom, jaký je rozdíl teploty vody a vzduchu a kolik trubky je ponořeno, dokonce nemusí být všude stejná. Nedokážu bez počítání odhadnout, jak velkou chybu to způsobí. Ale hlavně tohle všechno platí za předpokladu, že všechen vzduch, který byl v kroku 1 v trubce uzavřen tam také zůstane, a to po celou dobu měření (tj. měsíce/roky). A to se nepodaří určitě.


Nevím, třeba se pletu a možné to je. Ale já bych si na tuto metodu nevsadil. Napadá mně ještě jedna možnost, a to sice ucpat trubku na obou koncích (nebo ji neucpávat vůbec, záleží z čeho je vyrobená), dát ji nasvislo do studny a nějak ji tam zajistit, ale nechat ji volnost ve svislém směru (ve 30metrové studni bych to ale dělat nechtěl. A nahoře ji pak stačí připojit k siloměru a měřit, jakou silou je vytlačována z vody. Tato síla bude na výšce hladiny závislá lineárně. Technické provedení bude o něco komplikovanější, ale dle mého názoru to fyzikálně má větší naději na úspěch.

↑ 2952:

Dobrý den.

Hladinoměr na principu popsaném kolegou ↑ LukasM: najdete tady:

http://hladinomer-studna.cz/