Как измеряют радиоактивность?

Радиоактивное излучение не воспринимается напрямую нашими органами чувств. Но его можно обнаружить и измерить по косвенным признакам.

Методы обнаружения основаны на том факте, что излучение оставляет след или задерживается в той материи, через которую проходит. Специальные приборы – детекторы, используемые сегодня, имеют разную физическую основу (газовые, сцинтилляционные, полупроводниковые счетчики), но они используют один и тот же принцип: переводят фотоны, электроны или альфа-частицы излучения, в электрический сигнал, чтобы рассчитать количество распадов или иными словами количество беккерелей.

Несмотря на то, что 1 беккерель – это чрезвычайно маленькая радиоактивность, измерительные приборы, которыми располагает человечество, в большинстве случаев достаточно чувствительны, чтобы обнаружить радиоактивность.

Радиоактивность можно измерить как в лаборатории, так и с помощью переносных аппаратов, предназначенных для регистрации конкретного типа излучения.

Единицы измерения радиоактивности
Беккерель, грей и зиверт – три единицы, в которых измеряют радиоактивность, ее энергию и ее воздействие соответственно.

Как уже упоминалось, активность в беккерелях (Бк) равна числу атомов, распадающихся за секунду (1 Бк соответствует распаду одного атома за секунду). Ранее для обозначения числа распадов использовалась единица кюри – соответствующая тридцати семи миллиардам распадов за секунду, названная в честь первооткрывателей радия — Пьера и Марии Кюри.

Грей (Гр) – единица измерения количества энергии, которое выделятся в веществе при воздействии излучения. 1 Гр соответствует тому, что вещество получило один джоуль энергии в расчете на один килограмм массы, и определяет поглощённую дозу. Ранее использовалась единица «рад».

Зиверт (Зв) – единица биологического воздействия на организм в зависимости от типа излучения. 1 зиверт – это количество энергии, поглощённое килограммом биологической ткани, равное по воздействию поглощённой дозе гамма-излучения в 1 Гр. Эквивалентная доза, характеризующая биологический эффект облучения организма ионизирующим излучением, измеряется в Зивертах. Прежде использовалась единица Бер, составляющая 1 сотую Зиверта.

Чем отличается Зиверт от Рентгена и в чем еще измеряют радиацию? | ВОПРОС-ОТВЕТ

И Зиверт и Рентген являются актуальными единицами измерения радиации, но значения их принципиально отличаются друг от друга.

«Рентген — это экспозиционная величина. Если применять грубую аналогию, то она показывает, какое количество ионизирующего излучения выделяет источник радиации за единицу времени. Сама по себе эта величина не может характеризовать степень поражения человека радиационном излучением. Рентгены нам говорят, сколько ионизирующего излучения пройдет через тело человека за единицу времени. Исходя из этого можно составить график безопасного нахождения человека рядом с источником радиоактивности. Сократив время пребывания в зоне действия ионизирующего излучения до минимума, человек может без какого-либо вреда переносить даже серьезное излучение. Именно поэтому при ликвидации аварии на Чернобольской АЭС время работы ликвидаторов в опасной зоне исчислялось минутами», — говорит физик Алексей Осипов.

С Зивертами картина другая, эта величина показывает какой вред здоровью нанесла радиация.

«В Зивертах измеряется поглощенное излучение. То есть сколько радиации «впитал» человек, находившейся рядом с источником облучения. По этой величине и оценивается нанесенный радиацией вред здоровью, а так же вероятность развития лучевой болезни. При оценке состояния здоровья человека все, Зиверты суммируются. То есть учитывается все поглощенное организмом излучение за все время наблюдения», — говорит ученый.

Также для измерения поглощенного излучения используется другая величина — Грей. По сути эти величины имеют общий физический смысл и равны друг другу.

1 Грэй = 1 Зиверту и условно равен 100 рентгенам.

Малые и средние дозы поглощенного излучения измеряют в Зивертах или микро- милизивертах, а вот большие дозы измеряют в Греях. То есть, если вы услышали, что речь идет о Греях — самое время насторожиться. Зиверт — величина мировой измерительной системы, а Грей принадлежит к измерительной системе СИ.

Если говорить об опасных поглощенных дозах радиации, то считается, что лучевая болезнь возникает при дозе в 1 Грей, полученной за короткой промежуток времени (четверо суток). При дозе облучения от 7 до 10 Грей развивается тяжелая форма лучевой болезни со 100% летальным исходом. При дозе от 10 до 15 Грей летальный исход наступает в течение 2-3 недель. При дозе свыше 15 Грей человек погибает через 1-5 суток.

Очень редко используется еще одна величина 1 бэр (биологический эквивалент рентгена). Это устаревшая величина, которая использовалась физиками СССР.

1 Зиверт = 1 Грей = 100 бэр

Шкала температуры. Шкала Цельсия, Фаренгейта, Кельвина, Реомюра

История

Слово «температура» возникло в те времена, когда люди считали, что в более нагретых телах содержится большее количество особого вещества — теплорода, чем в менее нагретых. Поэтому температура воспринималась как крепость смеси вещества тела и теплорода. По этой причине единицы измерения крепости спиртных напитков и температуры называются одинаково — градусами.

Из того, что температура — это кинетическая энергия молекул, ясно, что наиболее естественно измерять её в энергетических единицах (т.е. в системе СИ в джоулях). Однако измерение температуры началось задолго до создания молекулярно-кинетической теории, поэтому практические шкалы измеряют температуру в условных единицах — градусах.

Шкала Кельвина

В термодинамике используется шкала Кельвина, в которой температура отсчитывается от абсолютного нуля (состояние, соответствующее минимальной теоретически возможной внутренней энергии тела), а один кельвин равен 1/273.16 расстояния от абсолютного нуля до тройной точки воды (состояния, при котором лёд, вода и водяной пар находятся в равновесии). Для пересчета кельвинов в энергетические единицы служит постоянная Больцмана. Используются также производные единицы: килокельвин, мегакельвин, милликельвин и т.д.

Шкала Цельсия

В быту используется шкала Цельсия, в которой за 0 принимают точку замерзания воды, а за 100° точку кипения воды при атмосферном давлении. Поскольку температура замерзания и кипения воды недостаточно хорошо определена, в настоящее время шкалу Цельсия определяют через шкалу Кельвина: градус Цельсия равен кельвину, абсолютный ноль принимается за −273,15 °C. Шкала Цельсия практически очень удобна, поскольку вода очень распространена на нашей планете и на ней основана наша жизнь. Ноль Цельсия — особая точка для метеорологии, поскольку замерзание атмосферной воды существенно всё меняет.

Шкала Фаренгейта

В Англии и, в особенности, в США используется шкала Фаренгейта. В этой шкале на 100 градусов раздёлен интервал от температуры самой холодной зимы в городе, где жил Фаренгейт, до температуры человеческого тела. Ноль градусов Цельсия — это 32 градуса Фаренгейта, а градус Фаренгейта равен 5/9 градуса Цельсия.

В настоящее время принято следующее определение шкалы Фаренгейта: это температурная шкала, 1 градус которой (1 °F) равен 1/180 разности температур кипения воды и таяния льда при атмосферном давлении, а точка таяния льда имеет температуру +32 °F. Температура по шкале Фаренгейта связана с температурой по шкале Цельсия (t °С) соотношением t °С = 5/9 (t °F — 32), то есть изменение температуры на 1 °F соответствует изменению на 5/9 °С. Предложена Г. Фаренгейтом в 1724.

Шкала Реомюра

Предложенна в 1730 году Р. А. Реомюром, который описал изобретённый им спиртовой термометр.

Единица — градус Реомюра (°R), 1 °R равен 1/80 части температурного интервала между опорными точками — температурой таяния льда (0 °R) и кипения воды (80 °R)

1 °R = 1,25 °C.

В настоящее время шкала вышла из употребления, дольше всего она сохранялась во Франции, на родине автора.

 Сравнение температурных шкал

¹ Нормальная температура человеческого тела — 36.6 °C ±0.7 °C, или 98.2 °F ±1.3 °F. Приводимое обычно значение 98.6 °F — это точное преобразование в шкалу Фаренгейта принятого в Германии в XIX веке значения 37 °C. Поскольку это значение не входит в диапазон нормальной температуры по современным представлениям, можно говорить, что оно содержит избыточную (неверную) точность. Некоторые значения в этой таблице были округлены.

Сопоставление шкал Фаренгейта и Цельсия

(^oF — шкала Фаренгейта, ^oC — шкала Цельсия)

Для перевода градусов цельсия в кельвины необходимо пользоваться формулой T=t+T₀ где T- температура в кельвинах, t- температура в градусах цельсия, T₀=273.15 кельвина. По размеру градус Цельсия равен Кельвину.

em, px, pt, cm, in…

См. также оглавление со всеми советами.

На этой странице:

Указывать длину в CSS можно в разных единицах. Некоторые из них пришли из типографской традиции, как пункт (pt) и пика (pc), другие, напр. сантиметр (cm) и дюйм (in), знакомы нам в повседневном обиходе. Есть и «волшебная» единица, придуманная специально для CSS: px. Значит ли это, что для разных свойств нужны разные единицы?

Нет, единицы измерения не имеют отношения к свойствам, но имеют прямое отношение к средствам отображения: экран или бумага.

Любые единицы измерения можно использовать где угодно. Свойство со значением в пикселях (margin: 5px) также допускает и значения в дюймах или сантиметрах (margin: 1.2in; margin: 0.5cm), и наоборот.

Но в целом для отображения на экране и для печати лучше использовать разные наборы единиц измерения. Советы по использованию единиц собраны в следующей таблице:

Соотношение между абсолютными единицами таково: 1in = 2.54cm = 25.4mm = 72pt = 6pc

Если у вас есть под рукой линейка, можете проверить точность своего устройства. Вот прямоугольник высотой 1 дюйм (2.54cm): ↑
72pt
↓

Так называемые абсолютные единицы (cm, mm, in, pt и pc) в CSS означают то же самое, что и везде, но только если у устройства вывода достаточно высокое разрешение. На лазерном принтере 1cm должен быть точно равен 1 сантиметру. Но на устройствах низкого разрешения, вроде компьютерных экранов, CSS этого не требует. И вправду, разные устройства и разные реализации CSS норовят отобразить их по-разному. Лучше оставить эти единицы для устройств высокого разрешения, в частности для печати. На компьютерных экранах и мобильных устройствах может получиться не то, что ожидалось.

В прошлом CSS требовал, чтобы абсолютные единицы отображались правильно даже на компьютерных экранах. Но поскольку неправильных реализаций было больше, чем правильных, и никаких улучшений не предвиделось, в 2011-м CSS отказался от этого требования. Сейчас абсолютные единицы обязаны работать правильно только при выводе на печать и на устройствах высокого разрешения.

CSS не уточняет, что именно понимается под «высоким разрешением». Но так как у дешевых принтеров сегодня бывает не менее 300 точек на дюйм, а у хороших экранов порядка 200 точек на дюйм, граница, скорее всего, проходит где-то между этими значениями.

Еще одна причина не использовать абсолютные единицы где-либо, кроме печати: на разные экраны мы смотрим с разного расстояния. 1 сантиметр на экране настольного компьютера выглядит маленьким. Но на мобильном экране прямо перед глазами — это много. Лучше вместо них использовать относительные единицы, напр. em.

Единицы em и ex зависят от размера шрифта и могут быть свои для каждого элемента в документе. Единица em — просто размер шрифта. В элементе, которому задан шрифт в 2in, 1em и означает эти 2in. Указание размеров (напр., для отступов) в em означает, что они задаются относительно шрифта, и какой бы ни был шрифт у пользователя — крупный (напр. на большом экране) или мелкий (напр. на мобильном устройстве), эти размеры останутся пропорциональными. Объявления наподобие text-indent: 1.5em и margin: 1em в CSS крайне популярны.

Единица ex используется нечасто. В ней выражаются размеры, которые должны отсчитываться от x-высоты шрифта. X-высота — это, грубо говоря, высота строчных букв вроде a, c, m, или o. У шрифтов с одинаковым размером (и, соответственно, при одинаковом em) может быть огромная разбежка в размерах строчных букв, и если важно, чтобы какая-то картинка, например, соответствовала x-высоте, единица ex к вашим услугам.

Единица px в CSS волшебная. Она не связана с текущим шрифтом, но и с физическими сантиметрами или дюймами обычно тоже не связана. Единица px определена как что-то маленькое, но видимое, т.е. горизонтальную линию толщиной 1px можно было отобразить с четкими краями (без сглаживания). Что считается четким, маленьким и видимым, зависит от устройства и способа пользования им: держите ли вы его прямо перед глазами, как мобильный телефон, на расстоянии вытянутой руки, как монитор, или где-то на промежуточном расстоянии, как электронную книгу? Поэтому px по определению не фиксированная длина, а нечто, зависящее от типа устройства и его обычного использования.

Чтобы понять, почему единица px именно такая, представьте ЭЛТ-монитор из 1990-х: наименьшая точка, которую он мог отобразить, была размером примерно в 1/100 дюйма (0,25 мм) или чуть больше. Свое название единица px получила от тех экранных пикселей.

Нынешние устройства в принципе могут отображать и более мелкие четкие точки (хотя их может быть трудно разглядеть без лупы). Но документы из прошлого века, которые использовали px в CSS, независимо от устройства выглядят по-прежнему. Принтеры, в особенности, могут отображать четко отображать линии гораздо тоньше 1px, но даже на принтерах линия в 1px выглядит почти так же, как выглядела бы на мониторе. Устройства меняются, но единица px всегда выглядит одинаково.

На самом деле CSS требует, чтобы 1px был точно равен 1/96 дюйма при любом выводе на печать. В CSS считается, что принтерам, в отличие от экранов, не нужны разные размеры для px, чтобы отображать четкие линии. Поэтому при печати px не только одинаково выглядит независимо от устройства, но и заведомо измеряется одной и той же величиной (совсем как единицы cm, pt, mm, in и pc, как объяснялось выше).

CSS также определяет, что растровые изображения (напр. фотографии) по умолчанию отображаются в масштабе 1 пиксель изображения на 1px. Фотография разрешением 600 на 400 будет 600px шириной и 400px высотой. Тем самым пиксели фотографии привязываются не к пикселям устройства вывода (которые могут быть очень мелкими), а к единицам px. Это позволяет точно совмещать изображения с другими элементами документа, при условии, что вы используете в своих стилях единицы px, а не pt, cm и т.д.

Используйте

Единицы pt (пункт) and pc (пика) CSS получил в наследство от печатного дела. Там традиционно применялись эти и подобные единицы, а не сантиметры или дюймы. В CSS незачем использовать pt, пользуйтесь любой единицей на свой выбор. Но есть хорошая причина не использовать ни pt, ни других абсолютных единиц, а использовать только em и px.

Вот несколько линий разной толщины. Некоторые из них могут казаться четкими, но как минимум линии в 1px и 2px должны быть четкими и видимыми:

0.5pt, 1px, 1pt, 1.5px, 2px

Если первые четыре линии выглядят одинаковыми (либо линия в 0.5pt пропала), скорее всего вы видите это на мониторе, не способном отображать точки мельче 1px. Если линии выглядят возрастающими по толщине, скорее всего вы видите эту страницу на качественном экране или на бумаге. А если 1pt выглядит толще, чем 1.5px, то это скорее всего экран мобильного устройства (похоже, последняя фраза описывает ситуацию до правки 2011 года — прим. перев.).

Волшебная единица CSS, px, часто бывает удачным выбором, особенно если нужно выровнять текст с картинками, либо просто потому, что что-либо толщиной 1px (или кратной 1px) заведомо будет выглядеть четко.

Но размеры шрифтов еще лучше задавать в em. Идея в том, чтобы 1) не задавать размер шрифта для элемента BODY (в HTML), а использовать размер шрифта по умолчанию для устройства, поскольку это наиболее удобный для читателя размер; и 2) указывать размеры шрифта других элементов в em: h2 {font-size: 2.5em}, чтобы h2 был в 2½ раза крупнее основного шрифта страницы.

Едиственное место, где можно использовать pt (либо cm или in) для размера шрифтов — стили для печати, если нужно, чтобы напечатанный шрифт был строго определенного размера. Но даже там чаще всего лучше использовать размер шрифта по умолчанию.

Таким образом, единица px избавляет от необходимости знать разрешение устройства. Независимо от разрешения устройства вывода (96 dpi, 100 dpi, 220 dpi или 1800 dpi), длина, указанная в виде целого числа px, всегда выглядит хорошо и везде достаточно похоже. Но что, если мы хотим узнать разрешение устройства, например, чтобы решить, можно ли использовать линию в 0.5px? Выход — проверить разрешение с помощью медиавыражений. Подробности о медиавыражениях — за рамками этой статьи, но вот небольшой пример:

div.mybox { border: 2px solid }
@media (min-resolution: 2dppx) {
  /* Media with 2 or more dots per px */
  div.mybox { border: 1.5px solid }
}

Новые единицы измерения в CSS

Чтобы было еще проще писать стилевые правила, зависящие только от размера шрифта по умолчанию, с 2013 года в CSS есть новая единица: rem. Один rem (от «root em», т.е. «корневой em» или «em корневого элемента») — это размер шрифта корневого элемента в документе. В отличие от em, который может быть для каждого элемента свой, rem для всего документа один и тот же. Например, чтобы задать элементам P и h2 одинаковый внешний отступ слева, вот для сравнения CSS-код до 2013 года:

p { margin-left: 1em }
h2 { font-size: 3em; margin-left: 0.333em }

и новая версия:

p { margin-left: 1rem }
h2 { font-size: 3em; margin-left: 1rem }

Благодаря другим новым единицам стало можно указывать размеры относительно окна пользователя. Это vw и vh. Единица vw — 1/100 ширины окна, а vh — 1/100 его высоты. Еще есть vmin, соответствующая меньшему из vw и vh. И vmax (можете догадаться, что она делает).

Поскольку они новые, они еще работают не везде. Но к началу 2015 года многие браузеры уже их поддерживали.

Единицы измерения оперативной памяти. Что такое бит, байт и килобайт?

Назад к результатам

В течение последних трех десятилетий объем компьютерной памяти увеличивался в геометрической прогрессии, и с каждым следующим поколением появляется новый уровень единиц памяти и новые условия для изучения. Давайте рассмотрим эти единицы измерения.

Структурные единицы

Биты и байты являются основными структурными единицами памяти. «Бит» обозначает двоичный символ. Бит — это единица или ноль, включение или выключение, так сохраняется вся информация в компьютере. Байт состоит из восьми бит. Исходный объем информации, необходимой для кодирования одного символа текста, был изначально равен восьми битам или одному байту. Позже, по мере развития компьютерного оборудования, это число было стандартизировано.

По техническим причинам емкость компьютерной памяти выражается в единицах кратных числу два. Затем к этим кратным единицам добавили приставки для образования кратных единиц, чтобы обеспечить простой способ выражения очень большого количества бит и байтов.

Приставки СИ

Для измерения компьютерной памяти используются некоторые приставки международной системы единиц (СИ) для образования производных единиц для байта. Однако эти приставки не являются метрическими, поскольку байт состоит из восьми бит, а килобайт равен 1024 байтам.

Единицы измерения памяти

Компьютеры используют память в оперативном запоминающем устройстве (ОЗУ), которое временно хранит информацию, и в накопителях, данные на которых хранятся постоянно. ОЗУ позволяет компьютеру переключаться между программами и иметь большие файлы наготове для просмотра.

В зависимости от того, для чего используется ваш компьютер, вам, как правило, понадобится установить максимально возможное количество памяти. Тип и объем памяти, установленной на вашем компьютере, а также максимальный объем и скорость, которые можно нарастить, зависят от производителя и модели компьютера. Воспользуйтесь инструментом Crucial® Advisor™ или системным сканером, чтобы найти память, совместимую с вашим компьютером. Подробнее о том, какой объем памяти необходим вашему компьютеру, читайте здесь.

Накопители: при описании емкости жестких дисков и твердотельных накопителей используются одни те же термины, относящиеся к памяти. По мере увеличения объема файлов  с видеороликами и очень большими фотографиями необходимо увеличение объема хранилищ. В настоящее время в продаже имеются твердотельные накопители разного объема, исчисляемого гигабайтами и терабайтами. Как и в случае с ОЗУ, вы можете использовать инструмент Crucial® Advisor™ или системный сканер для поиска твердотельного накопителя, совместимого с вашей системой.

Единицы измерения и дозы радиации

Навигация по статье:

Содержание статьи

В каких единицах измеряется радиация и какие допустимые дозы безопасны для человека. Какой радиационный фон является естественным, а какой допустимым. Как перевести одни единицы измерения радиации в другие.

Допустимые дозы радиации

• допустимый уровень радиоактивного излучения от естественных источников излучения, иначе говоря естественный радиоактивный фон, в соответствии с нормативными документами, может быть в течении пяти лет подряд не выше чем

  0,57 мкЗв/час

  
  

В последующие года, радиационный фон должен быть не выше  0,12 мкЗв/час




---

• предельно допустимой суммарной годовой дозой, полученной от всех техногенных источников, является

  1 мЗв/год

  
  

Величина 1 мЗв/год, суммарно должна включать в себя все эпизоды техногенного воздействия радиации на человека. Сюда входят все типы медицинских обследований и процедур, включает флюорографию, рентген зуба и так далее. Так же сюда относятся полеты на самолетах, прохождение через досмотр в аэропорту, получение радиоактивных изотопов с пищей и так далее.

В чем измеряется радиация

Для оценки физических свойств радиоактивных материалов применяются такие величины как:

• активность радиоактивного источника (Ки или Бк)
• плотность потока энергии (Вт/м²)

Для оценки влияния радиации на вещество (не живые ткани), применяются:

• поглощенная доза (Грей или Рад)
• экспозиционная доза (Кл/кг или Рентген)

Для оценки влияния радиации на живые ткани, применяются:

• эквивалентная доза (Зв или бэр)
• эффективная эквивалентная доза (Зв или бэр)
• мощность эквивалентной дозы (Зв/час)

Оценка действия радиации на не живые объекты

Действие радиации на вещество проявляется в виде энергии, которую вещество получает от радиоактивного излучения, и чем больше вещество поглотит этой энергии, тем сильнее действие радиации на вещество. Количество энергии радиоактивного излучения, воздействующего на вещество, оценивается в дозах, а количество поглощенной веществом энергии называется — поглощенной дозой.

Поглощенная доза — это количество радиации, которое поглощено веществом. В системе СИ для измерения поглощенной дозы используется — Грей (Гр).

1 Грей — это количество энергии радиоактивного излучения в 1 Дж, которая поглощена веществом массой в 1 кг, независимо от вида радиоактивного излучения и его энергии.

1 Грей (Гр) = 1Дж/кг = 100 рад

Данная величина не учитывает степень воздействия (ионизации) на вещество различных видов радиации. Более информативная величина, это экспозиционная доза радиации.

Экспозиционная доза — это величина, характеризующая поглощённую дозу радиации и степень ионизации вещества. В системе СИ для измерения экспозиционной дозы используется — Кулон/кг (Кл/кг).

1 Кл/кг= 3,88*10³ Р

Используемая внесистемная единица экспозиционной дозы — Рентген (Р):

1 Р = 2,57976*10^-4 Кл/кг

Доза в 1 Рентген — это образование 2,083*10⁹ пар ионов на 1см³ воздуха

Оценка действия радиации на живые организмы

Если живые ткани облучить разными видами радиации, имеющими одинаковую энергию, то последствия для живой ткани будут сильно отличаться в зависимости от вида радиоактивного излучения. Например, последствия от воздействия альфа излучения с энергией в 1 Дж на 1 кг вещества будут сильно отличаться от последствий воздействия энергии в 1 Дж на 1 кг вещества, но только гамма излучения. То есть при одинаковой поглощенной дозе радиации, но только от разных видов радиоактивного излучения, последствия будут разными. То есть для оценки влияния радиации на живой организм недостаточно просто понятия поглощенной или экспозиционной дозы радиации. Поэтому для живых тканей было введено понятие эквивалентной дозы.

Эквивалентная доза — это поглощённая живой тканью доза радиации, умноженная на коэффициент k, учитывающий степень опасности различных видов радиации. В системе СИ для измерения эквивалентной дозы используется — Зиверт (Зв).

Используемая внесистемная единица эквивалентной дозы — Бэр (бэр): 1 Зв = 100 бэр.

Чем выше «коэффициент k» тем опаснее действие определенного вида радиции для тканей живого организма.

Для более лучшего понимания, можно немного по-другому дать определение «эквивалентной дозы радиации»:

Эквивалентная доза радиации — это количество энергии поглощённое живой тканью (поглощенная доза в Грей, рад или Дж/кг) от радиоактивного излучения с учетом степени воздействия (наносимого вреда) этой энергии на живые ткани (коэффициент К).

Допустимые нормы радиации

В России, с момента аварии в Чернобыле, наибольшее распространение имела внесистемная единица измерения мкР/час, отражающая экспозиционная дозу, которая характеризует меру ионизации вещества и поглощенную им дозу. Данная величина не учитывает различия в воздействии разных видов радиации (альфа, бета, нейтронного, гама, рентгеновского) на живой организм.

Наиболее объективная характеристика это — эквивалентная доза радиации, измеряемая в Зивертах. Для оценки биологического действия радиации в основном применяется мощность эквивалентной дозы радиации, измеряемая в Зивертах в час. То есть это оценка воздействия радиации на организм человека за единицу времени, в данном случае за час. Учитывая, что 1 Зиверт это значительная доза радиации, для удобства применяют кратную ей величину, указываемую в микро Зивертах — мкЗв/час:

1 Зв/час = 1000 мЗв/час = 1 000 000 мкЗв/час.

Могут применяться величины, характеризующие воздействия радиации за более длительный период, например, за 1 год.

К примеру, в нормах радиационной безопасности НРБ-99/2009 (пункты 3.1.2, 5.2.1, 5.4.4), указана норма допустимого воздействия радиации для населения от техногенных источников 1 мЗв/год.

В нормативных документах СП 2.6.1.2612-10 (пункт 5.1.2) и СанПиН 2.6.1.2800-10 (пункт 4.1.3) указаны приемлемые нормы для естественных источников радиоактивного излучения, величиной 5 мЗв/год. Используемая формулировка в документах — «приемлемый уровень», очень удачная, потому что он не допустимый (то есть безопасный), а именно приемлемый.

Но в нормативных документах есть противоречия по допустимому уровню радиации от природных источников. Если просуммировать все допустимые нормы, указанные в нормативных документах (МУ 2.6.1.1088-02, СанПиН 2.6.1.2800-10, СанПиН 2.6.1.2523-09), по каждому отдельному природному источнику излучения, то получим, что радиационный фон от всех природных источников радиации (включая редчайший газ радон) не должен составлять более 2,346 мЗв/год или 0,268 мкЗв/час. Это подробно рассмотрено в статье «Источники радиоактивных излучений». Однако в нормативных документах СП 2.6.1.2612-10 и СанПиН 2.6.1.2800-10 указана приемлемая норма для природных источников радиации в 5 мЗв/год или 0,57 мкЗ/час.

Как видите, разница в 2 раза. То есть к допустимому нормативному значению 0,268 мкЗв/час, без всяких обоснований применен повышающий коэффициент 2. Это скорее всего связано с тем, что нас в современном мире стали массово окружать материалы (прежде всего строительные материалы) содержащие радиоактивные элементы.

Обратите внимание, что в соответствии с нормативными документами, допустимый уровень радиации от естественных источников излучения 5 мЗв/год, а от искусственных (техногенных) источников радиоактивного излучения всего 1 мЗв/год.

Получается, что при уровне радиоактивного излучения от искусственных источников свыше 1 мЗв/год могут наступить негативные воздействия на человека, то есть привести к заболеваниям. Одновременно нормы допускают, что человек может жить без вреда для здоровья в районах, где уровень выше безопасного техногенного воздействия радиации в 5 раз, что соответствует допустимому уровню радиоактивного естественного фона в 5мЗв/год.

По механизму своего воздействия, видам излучения радиации и степени ее действия на живой организм, естественные и техногенные источники радиации не отличаются.

Все же, о чем говорят эти нормы? Давайте рассмотрим:

• норма в 5 мЗв/год, указывает, что человек в течении года может максимально получить суммарную дозу радиации, поглощённую его телом в 5 мили Зиверт. В эту дозу не входят все источники техногенного воздействия, такие как медицинские, от загрязнения окружающей среды радиоактивными отходами, утечки радиации на АЭС и т.д.
• для оценки, какая доза радиации допустима в виде фонового излучения в данный момент, посчитаем: общую годовую норму в 5000 мкЗв (5 мЗв) делим на 365 дней в году, делим на 24 часа в сутки, получим 5000/365/24 = 0,57 мкЗв/час
• полученное значение 0,57 мкЗв/час, это предельно допустимое фоновое излучение от природных источников, которое считается приемлемым.
• в среднем радиоактивный фон (он давно уже не естественный) колеблется в пределах 0,11 — 0,16 мкЗв/час. Это нормальный фон радиации.

Можно подвести итог по допустимым уровням радиации, действующим на сегодняшний день:

• По нормативной документации, предельно допустимый уровень радиации (радиационный фон) от природных источников излучения может составлять 0,57 мкЗ/час.
• Если не учитывать не обоснованный повышающий коэффициент, а также не учитывать действие редчайшего газа — радона, то получим, что в соответствии с нормативной документацией, нормальный радиационный фон от природных источников радиации не должен превышать 0,07 мкЗв/час
• предельно допустимой нормативной суммарной дозой, полученной от всех техногенных источников, является 1 мЗв/год.

Можно с уверенность утверждать, что нормальный, безопасный радиационный фон в пределах 0,07 мкЗв/час, действовал на нашей планете до начала промышленного применения человеком радиоактивных материалов, атомной энергетики и атомного оружия (ядерные испытания).

А в результате деятельности человека, мы теперь считаем приемлемым радиационный фон в 8 раз превышающий естественное значение.

Стоит задуматься, что до начала активного освоения человеком атома, человечество не знало, что такое раковые заболевания в таком массовом количестве, как это происходит в современном мире. Если до 1945 года в мире регистрировались раковые заболевания, то их можно было считать единичными случаями по сравнению со статистикой после 1945 года.

Задумайтесь, по данным ВОЗ (всемирной организации здравоохранения), только в 2014 году на нашей планете умерли около 10 000 000 человек от раковых заболеваний, это почти 25% от общего количества умерших, то есть фактически каждый четвертый умерший на нашей планете, это человек умерший от ракового заболевания.

Так же по данным ВОЗ, ожидается, что в ближайшие 20 лет, число новых случаев заболевания раком будет увеличено примерно на 70% по сравнению с сегодняшним днем. То есть рак станет основной причиной смертности. И как бы тщательно, правительство государств с атомной энергетикой и атомным оружием, не маскировали бы общую статистику по причинам смертности от раковых заболеваний. Можно уверенно утверждать, что основной причиной раковых заболеваний, является воздействие на организм человека радиоактивных элементов и излучений.

Для справки:

Для перевода мкР/час в мкЗв/час можно воспользоваться упрощенной формулой перевода:

1 мкР/час = 0,01 мкЗв/час

1 мкЗв/час = 100 мкР/час

0,10 мкЗв/час = 10 мкР/час

Указанные формулы перевода — это допущения, так как мкР/час и мкЗв/час характеризуют разные величины, в первом случае это степень ионизации вещества, во втором это поглощённая доза живой тканью. Данный перевод не корректен, но он позволяет хотя бы приблизительно оценить риск.

Перевод величин радиации

Для перевода величин, введите в поле нужное значение и выберете исходную единицу измерения. После ввода значения, остальные величины в таблице будут вычислены автоматически.

Единицы измерения, применяемые в СМИ

Часто, при публичном объявлении информации о радиационном загрязнении, официальными структурами осознано применяются величины, которые не позволяет объективно оценить степень угрозы. Например, при освещении аварии АЭС Фукусима-1 в Японии, приводятся данные по плотности загрязнения почвы или воды радиоизотопами в Беккерелях на единицу объема, или указывается активность радиоизотопов в Кюри. Данные величины характеризуют лишь сам радиоактивный изотоп, указывая на количество распадов ядер элемента за единицу времени и не дают представления о его потенциальном воздействии на вещество или живые организмы.

Более объективной величиной, которая позволяет оценить степень опасности радиоактивного загрязнения, является указание эквивалентной дозы в Зивертах (Зв), мили Зивертах (мЗв) или микро Зивертах (мкЗв).

Это делается СМИ осознано, потому что, если было бы указано, что радиационный фон в Фукусиме составляет 100 мЗв/час (зарегистрированный факт), это равно 100 000 мкЗв/час, каждый может его сравнить с нормальным радиационным фоном для техногенных источников и понять, что радиационное загрязнение примерно в 1 000 000 раз выше допустимого уровня, который в соответствии с нормативным документом НРБ-99/2009, должен составлять 0,11 мкЗв/час или что соответствует 1000 мкЗв/год или 1 мЗв/год. Это означает, что при нахождении в зоне действия радиации в течении 30 минут, человек получит единовременную дозу радиации, которую он мог получать в течении всей своей жизни. То есть организм подвергся огромному сконцентрированному по времени энергетическому воздействию, что с большой вероятностью может привести к онкологии.

Другие единицы измерения радиации

• Активность радиоактивного источника — ожидаемое число элементарных радиоактивных распадов в единицу времени. Измеряется:

• Беккерель (Бк) — единица в системе СИ.
  1 Бк = 1 распад/с
• Кюри (Ки) — внесистемная единица.
  1 Ки = 3,7*10¹⁰Бк

Перевод величин радиоактивного распада

Для перевода величин, введите в поле нужное значение и выберете исходную единицу измерения. После ввода значения, остальные величины в таблице будут вычислены автоматически.

Видео: Единицы измерения и дозы радиации

Термины и определения

Радиация или ионизирующее излучение — это процесс излучения веществом заряженных элементарных частиц, в виде электронов, протонов, нейтронов, атомов гелия или фотонов и мюонов. От того, какой элемент излучается, зависит вид радиации. Излучение радиации происходит при распаде атомов вещества или при их синтезе.

Радиоактивный распад — это самопроизвольное изменение состава или внутреннего строения нестабильных атомных ядер путем испускания микрочастиц атомов или элементов, составляющих эти частицы (фотон).

Постоянная распада — статистическая вероятность распада атома за единицу времени.

Период полураспада — промежуток времени, в течении которого распадается половина данного количества радионуклида.

Эффективная эквивалентная доза — эквивалентная доза, умноженная на коэффициент, учитывающая разную чувствительность различных тканей живого организма к радиации.

Мощность дозы — это изменение дозы за единицу времени.

Что такое измерение? | Библиотека измерений

«Измерение» — это процесс определения размера, длины, веса, вместимости или других характеристик цели. Существует ряд терминов, похожих на «измерить», но которые различаются в зависимости от цели (например, «вес», «вычисление» и «количественная оценка»). В целом, измерение можно понимать как одно действие в рамках термина «измерительные приборы». . »

Также уместно сказать, что измерение выполняется рабочим с использованием измерительной системы, а контрольно-измерительные приборы — техническим специалистом. Этот веб-сайт посвящен измерениям, поскольку они относятся к процессу проектирования, производства и проверки компонентов машин.

Разница между измерением и проверкой

Измерение относится к количественной оценке результатов, полученных с помощью инструментов измерения. Таким образом, проверка относится к сравнению значений, полученных путем измерения, с доступными справочными данными, чтобы определить, является ли продукт приемлемым или нет. При измерении длины с помощью линейки можно принять какое-то решение на основе значения, например «Измерение слишком длинное / короткое». Это определение — это еще один способ сказать: «На основании значения, полученного с помощью линейки (измерения), было определено, что это значение немного длиннее (или короче), чем интересующая длина.«Хотя часто нет необходимости использовать эти определения по отдельности, рекомендуется хотя бы признать разницу между ними.

Различия в методах измерения

Измерение цели может быть выполнено прямым или косвенным измерением.

Прямое измерение

Прямое измерение — это измерение, когда цель входит в контакт с измерительной системой для непосредственного считывания длины, высоты или другого аспекта.Хотя прямое измерение позволяет узнать результаты измерения такими, какие они есть, ошибки могут возникать в зависимости от навыков человека, выполняющего измерение.

Косвенное измерение

Косвенное измерение выполняется, например, с использованием индикатора часового типа для измерения разницы высот между целью измерения и измерительным блоком и использованием этой высоты для косвенного определения высоты цели. Поскольку этот тип измерения основан на эталоне, косвенное измерение также называется «сравнительным измерением».”

• Далее: Основы измерения Измерение в оперативном / автономном режиме

Определение меры Merriam-Webster

1а (1) : адекватная или причитающаяся часть слишком мало британских актрис… получили свою меру памяти — Saturday Review

c : оценка того, чего можно ожидать (от человека или ситуации) мера их трагедии превосходит наше воображение — Г.Ф. Кеннан

г (1) : измеренная величина

2а : инструмент (например, мерный) или посуда (например, мерная чашка) для измерения

(2) : система стандартных единиц измерения метрическая мера

3 : акт или процесс измерения урегулирован мерой, произведенной сюрвейером

(2) : музыкального времени

с (1) : группа определенного количества музыкальных долей, расположенных между двумя последовательными вертикальными линиями на нотоносце.

6 : основа или стандарт сравнения богатство не мерило счастья

7 : Шаг, запланированный или предпринятый как средство для достижения цели принял решительные меры против повстанцев конкретно : предлагаемый законодательный акт спонсировал антиинфляционную меру в сенате

: в дополнение к минимально необходимому : в качестве дополнительного добавил еще одну иллюстрацию для хорошей меры

переходный глагол

4 : для определения размеров

5 : для оценки или оценки по критерию сравнивает свои навыки с соперником

7 : для использования в качестве средства измерения термометр измеряет температуру

История и этимология меры

существительное

Среднеанглийский mesure «акт измерения, инструмент для измерения, стандартная единица измерения, размер, измеряемая сумма, правильная пропорция, умеренность, временность», заимствовано из англо-французского языка, восходит к латинскому mensūra «акт измерения, размер, определяемый измерением, сумма, инструмент для измерения, «от mensus, причастия прошедшего времени mētior, mētīrī » для определения степени, отметьте измерением «+ -ūra -ure; mētior глагольное производное от индоевропейского существительного * meh ₁ -ti- «акт измерения» (откуда древнеанглийский mǣth «мера, степень, эффективность,« греческий mêtis »мера, навык, , ремесло, «санскрит māti- » мера, правильное понимание «), номинальная производная от глагольной основы * meh ₁ -, откуда, в качестве дублированного настоящего, санскрит mímite » (s / he) меры , акции, «Avestan fra mimaθā » (он / она) должен оформить «

Примечание: Неправильное причастие прошедшего времени mensus, вместе с правильным производным mētītus , которое встречается только в более поздних классических текстах, возможно, образовалось по аналогии с pensus, причастием прошедшего времени pendere «для веса.«

Глагол

Среднеанглийский язык mesuren «для расчета размеров, определения степени путем измерения, распределения, умеренного, контроля, оценки», заимствовано из англо-французского языка mesurer, восходящего к позднему латинскому mensūrāre «для расчета измерений из, «производная от mensūra запись меры 1

Что такое измерение? — Определение, факты и примеры

• Сколько тебе лет?
• Сколько ты весишь?
• Какой у вас рост?
• Сколько воды можно налить в бутылку с водой?
• Насколько сегодня жарко?

Чтобы ответить на вышеуказанные вопросы; нам нужно измерить.

• Чтобы узнать, сколько вам лет, вам нужно измерить время.
• Чтобы узнать, сколько вы весите, вы должны взвесить себя.
• Чтобы узнать, какой у вас рост, вам нужно измерить свой рост (длину)
• Чтобы узнать, сколько воды вы можете налить в бутылку с водой, вам необходимо измерить ее вместимость.
• Чтобы узнать, насколько сегодня жарко, нужно измерить температуру.

Итак, что же такое «измерение»?

Измерение — это процесс поиска числа, которое показывает количество чего-либо.

Продолжающаяся последовательность событий — это время. Мы можем измерять время в секундах, минутах, часах, днях, неделях, месяцах и годах.

Часы и календарь помогают нам измерять время.

Количество вещества, из которого состоит вещь, называется ее весом. Измерение веса означает измерение тяжести вещи.

Вес может быть измерен в граммах, килограммах и фунтах.

Количество чего-либо, измеряемое от одного конца до другого по самой длинной стороне, называется его длиной.

Длина измеряется в сантиметрах, метрах, километрах, футах и ​​милях

Вместимость — это мера количества, которое может вместить вещь.

Вместимость измеряется в литрах и галлонах

Температура вещи — это мера того, насколько она горячая или холодная.

Температура измеряется в градусах Цельсия, Фаренгейта и Кельвина.

Мы можем переводить из одной единицы измерения в другую.

Есть две системы измерения: 438834709

Метрическая система:

Эта система основана на метре, литре и грамме как единицах длины (расстояния), вместимости (объема) и веса (массы) соответственно.

Стандартные единицы измерения США:

Эта система использует дюймы, футы, ярды и мили для измерения длины или расстояния.

Вместимость или объем измеряется в жидких унциях, чашках, пинтах, квартах или галлонах.

Вес или масса измеряется в унциях, фунтах и ​​тоннах.

Что такое единицы измерения? — Определение, факты и примеры

Единицы измерения

Измерение — это найти число, которое показывает количество чего-либо. Единица измерения — это стандартная величина, используемая для выражения физической величины. Давайте узнаем о физических величинах и некоторых стандартных единицах, используемых для их измерения.

Длина

Длина описывает длину предмета от одного конца до другого.

Вес

Количество вещества, из которого состоит вещь, и есть ее вес.

Вместимость (объем)

Вместимость — это количество, которое может вместить контейнер.

Время

Продолжающаяся последовательность событий — это время.

Как использовать приложение Blood Oxygen на Apple Watch Series 6

Приложение «Кислород крови» позволяет измерять уровень кислорода в крови по запросу прямо на запястье, что дает вам представление о вашем общем самочувствии.

Измерения, выполненные с помощью приложения Blood Oxygen, не предназначены для использования в медицинских целях и предназначены только для общего фитнеса и оздоровительных целей.

Приложение «Кислород крови» доступно только в определенных странах и регионах. Узнайте, где доступно приложение Blood Oxygen.

Что такое кислород в крови

Уровень кислорода в крови представляет собой процент кислорода, который эритроциты переносят из легких в остальную часть тела. Знание того, насколько хорошо ваша кровь выполняет эту жизненно важную задачу, может помочь вам понять ваше общее самочувствие.

У большинства людей уровень кислорода в крови составляет 95–100%. Однако некоторые люди живут нормальной жизнью с уровнем кислорода в крови ниже 95%. Ожидаются несколько более низкие значения во время сна, а некоторые пользователи могут получить значения ниже 95%.

Как использовать приложение Blood Oxygen

Убедитесь, что вы соответствуете приведенным ниже требованиям, и следуйте инструкциям по настройке приложения Blood Oxygen.

Настройка приложения «Кислород в крови» и фоновых показаний

1. Откройте на iPhone приложение «Здоровье».
2. Следуйте инструкциям на экране. Если вы не видите запрос на настройку, коснитесь вкладки «Обзор», затем коснитесь «Респираторные органы»> «Кислород крови»> «Настроить кислород крови».
3. После завершения настройки откройте приложение «Кислород крови» на Apple Watch, чтобы измерить уровень кислорода в крови.

Если вы по-прежнему не видите приложение «Кислород крови» на Apple Watch, вы можете найти в App Store на Apple Watch содержание кислорода в крови и загрузить его.

Приложение Blood Oxygen устанавливается во время настройки в приложении Health. Если вы удалили приложение Blood Oxygen, вы можете снова установить его из App Store на Apple Watch, если вы завершили настройку приложения Blood Oxygen.

Как измерить содержание кислорода в крови

Вы можете измерить уровень кислорода в крови в любое время с помощью приложения Blood Oxygen.

1. Убедитесь, что Apple Watch плотно прилегают к запястью, но при этом удобно.
2. Откройте приложение «Кислород крови» на Apple Watch.
3. Не двигайтесь и убедитесь, что ваше запястье ровно, а часы Apple Watch смотрят вверх.
4. Нажмите «Пуск», затем держите руку неподвижно в течение 15 секунд.
5. Подожди. Измерение занимает 15 секунд. По окончании измерения вы получите результаты.
6. Нажмите Готово.

Как добиться наилучших результатов

1. Положите руки на стол или на колени во время измерения.Держите запястье и ладонь ровно вниз и держите как можно неподвижнее.
2. Убедитесь, что Apple Watch не болтается на запястье. Ремешок должен быть плотным, но удобным, а тыльная сторона Apple Watch должна касаться запястья.
3. Убедитесь, что тыльная сторона Apple Watch находится на одном уровне с верхней частью запястья. Если кости запястья этому мешают, переместите часы на 1-2 дюйма вверх по руке от кости запястья.

Дополнительные факторы

Даже в идеальных условиях ваши Apple Watch не могут каждый раз получать надежное измерение содержания кислорода в крови.Для небольшого процента пользователей различные факторы могут сделать невозможным измерение кислорода в крови.

• Перфузия кожи (или количество крови, протекающей через кожу) может повлиять на измерения. Перфузия кожи значительно варьируется от человека к человеку и также может зависеть от окружающей среды. Например, если вы находитесь на морозе, перфузия кожи на запястье может быть слишком низкой для того, чтобы датчик мог работать с приложением «Кислород в крови» и получать измерения.
• Постоянные или временные изменения кожи, например татуировки, также могут повлиять на работоспособность.Чернила, узор и насыщенность некоторых татуировок могут блокировать свет от датчика, что затрудняет выполнение измерения приложением кислорода в крови.
• Движение — еще один фактор, который может повлиять на вашу способность получать успешные фоновые измерения или измерения по запросу. Определенные позы, например, руки, свисающие по бокам, или пальцы в кулаке, также могут привести к неудачным измерениям.
• Если у вас слишком высокая частота пульса (выше 150 ударов в минуту) в состоянии покоя, вы не сможете успешно измерить содержание кислорода в крови.

Об измерениях фона

Приложение Blood Oxygen на Apple Watch иногда измеряет уровень кислорода в крови, если фоновые измерения включены. Обычно это происходит, когда вы не двигаетесь.В зависимости от того, насколько вы активны, количество показаний, собираемых каждый день, и время между этими показаниями будут различаться. Для измерения кислорода в крови используется яркий красный свет, который падает на ваше запястье, поэтому он может быть более заметен в темноте. Если свет отвлекает, можно отключить измерение фона.

1. Откройте приложение «Настройки» на Apple Watch.
2. Нажмите «Кислород в крови», затем выключите в спящем режиме и в театральном режиме.

Измерения кислорода в крови выполняются только во время сна, если включен параметр «Отслеживать сон с помощью Apple Watch».

Как работает приложение «Кислород крови»

В Apple Watch Series 6 оптический датчик сердца был переработан, чтобы добавить возможности измерения кислорода в крови. Во время измерения кислорода в крови задний кристалл освещает ваше запястье красными и зелеными светодиодами и инфракрасным светом. Затем фотодиоды измеряют количество отраженного света.

Расширенные алгоритмы используют эти данные для вычисления цвета вашей крови. Цвет определяет уровень кислорода в крови: в ярко-красной крови больше кислорода, а в темно-красной — меньше.

Просмотр информации о вашем здоровье

Все измерения кислорода в крови, будь то по запросу или в фоновом режиме, сохраняются в приложении Health на вашем iPhone.

1. Откройте приложение «Здоровье».
2. Коснитесь вкладки «Обзор», затем коснитесь «Респираторные органы»> «Кислород крови».

Вы также можете фильтровать и просматривать измерения, сделанные только во время сна или на большой высоте.

Что следует знать

• Измерения кислорода в крови приложение не предназначено для медицинского использования, включая самодиагностику или консультацию с врачом, и предназначены только для общих целей фитнеса и хорошего самочувствия.
• Приложение Blood Oxygen предназначено для пользователей старше 18 лет.

Дата публикации: 28 октября 2020 г.

Что дети знают и должны знать об измерениях и оценках

Иногда точные измерения имеют решающее значение.Например, если вы готовите хлеб, вам, вероятно, следует измерить количество дрожжей, которые вы добавляете в тесто. Однако бывают случаи, когда точное измерение не требуется (например, добавление щепотки соли в тушеное мясо). В этом случае вы можете приблизиться в том смысле, что ваша оценка должна быть «достаточно близкой» к правильному ответу. Но насколько близко это достаточно близко? Это зависит от контекста. Если вы оцениваете вес слона, ошибка в фунт или два не имеет значения. Но если вы оцениваете вес письма, которое будет отправлено по почте, фунт или два могут стоить вам кругленькой суммы.

Чтобы получить оценку, вы не можете просто угадать число. Вместо этого вам нужно следовать стратегии, основанной на опыте и математических концепциях. Предположим, вы оцениваете рост слона. Вы знаете из предыдущего опыта, что слоны высокие. Вы также знаете по опыту, что рост профессора Гинсбу около четырех футов. Затем вы можете использовать мысленный образ этих четырех футов — своего рода эталон в вашем уме, — чтобы определить, что рост слона равен примерно трем из воображаемых четырех футов длины профессора Гинсбу.Это означает, что рост слона составляет около 12 футов, что на самом деле неплохая оценка.

Итак, процесс оценки зависит от опыта (вы видели слонов в зоопарке) и от вашей способности использовать математические понятия (вы понимаете размер стопы, поэтому можете сложить три длины по четыре фута или даже можете знать, что три умножить на четыре будет 12). Оценка зависит также от идеи приближения и от вашего желания иметь дело с неопределенностью. Оценка может использовать восприятие (вы, , видите , что слон очень высокий).Но детям необходимо научиться тому, что восприятия недостаточно, и они должны руководствоваться математическими понятиями, чтобы достичь разумного приближения. Дети часто жаждут регулярности и склонны думать, что ответ правильный или неправильный. Им необходимо понять, что идея «достаточно близко» может быть полезна, когда точный ответ невозможен или не нужен.

Как измеряется сток

• Школа наук о воде ГЛАВНАЯ • Темы о поверхностных водах •

Введение в USGS Streamgaging

The U.Геологическая служба S. Geological Survey (USGS) начала свое первое освоение реки в 1889 году на реке Рио-Гранде в Нью-Мексико, чтобы помочь определить, достаточно ли воды для орошения, чтобы стимулировать новое развитие и расширение на запад. Геологическая служба США управляет более чем 8 200 системами непрерывной записи водотоков, которые предоставляют информацию о водотоках для самых разных целей, включая прогнозирование наводнений, управление водными ресурсами и их распределение, инженерное проектирование, исследования, эксплуатацию шлюзов и плотин, а также безопасность и развлечения для отдыха.

Как измеряется сток

Наслаждаясь отдыхом на тихом берегу местной реки, вы можете задать себе один вопрос: «Сколько воды течет в этой реке?» Вы пришли в нужное место, чтобы получить ответ. Геологическая служба США измеряет сток на тысячах рек и ручьев в течение многих десятилетий, и, прочитав этот набор веб-страниц, вы можете узнать, как работает весь процесс измерения стока.

Часто во время сильного ливня по радио можно услышать объявление типа «Пичтри-Крик, как ожидается, сегодня поднимется на гребень в 14 часов».5 футов «. 14,5 футов, о которых говорит диктор, — это этап потока. Этап потока важен тем, что его можно использовать (после сложного процесса, описанного ниже) для вычисления потока или количества воды, протекающего в потоке в любой момент. мгновенный.

Ступень потока (также называемая ступенью или измерительной высотой) — это высота поверхности воды в футах над установленной высотой, на которой ступень равна нулю. Нулевой уровень является произвольным, но часто близок к руслу реки. Вы можете получить представление о том, что такое этап потока, посмотрев на изображение обычного штатного датчика , который используется для визуального считывания этапа потока.Калибр маркируется с шагом 1/100 и 1/10 фута.

Потоковая передача обычно включает 3 этапа:

1. Ступень измерения расхода — получение непрерывной записи ступени — высоты поверхности воды в месте вдоль ручья или реки
2. Измерение расхода — получение периодических измерений расхода (количества проходящей воды местоположение вдоль ручья)
3. Связь ступень-выпуск — определение естественного, но часто меняющегося отношения между ступенью и выпуском; использование соотношения стадия-расход для преобразования непрерывно измеряемой ступени в оценки расхода или расхода

Ступень измерительного потока

Мост-У.Стойки измерения потока S. Geological Survey (USGS) состоят из структуры, в которой размещены инструменты, используемые для измерения, хранения и передачи информации о стадии потока. Этап, иногда называемый контрольной высотой, может быть измерен различными методами. Один из распространенных подходов — это успокоительный колодец на берегу реки или примыкание к мостовой опоре. Вода из реки поступает в успокоительный колодец и выходит из него по подводным трубам, позволяя водной поверхности в успокоительном колодце находиться на той же высоте, что и поверхность воды в реке.Затем ступень измеряется внутри успокоительного колодца с помощью поплавка или датчика давления, оптического или акустического датчика. Измеренное значение ступени сохраняется в электронном регистраторе данных через равные промежутки времени, обычно каждые 15 минут.

На некоторых участках водозабора установка успокоительного колодца невозможна или ее установка неэффективна с точки зрения затрат. В качестве альтернативы, стадия может быть определена путем измерения давления, необходимого для поддержания небольшого потока газа через трубку и барботаж в фиксированном месте под водой в потоке.Измеренное давление напрямую связано с высотой воды над выпускным отверстием трубы в потоке. По мере увеличения глубины воды над выпускным отверстием трубки требуется большее давление, чтобы протолкнуть пузырьки газа через трубку.

Streamgages, эксплуатируемые Геологической службой США, обеспечивают измерения ступеней с точностью до 0,01 фута или 0,2 процента ступени, в зависимости от того, что больше. Этап на ручье должен измеряться относительно постоянной контрольной отметки, известной как точка отсчета. Иногда водоточные конструкции повреждаются наводнениями или могут со временем осесть.Чтобы поддерживать точность и гарантировать, что ступень измеряется выше постоянной опорной отметки, отметки речных структур и связанные с ними измерения ступеней обычно исследуются относительно постоянных реперных отметок около ручья.

Хотя стадия представляет собой ценную информацию для некоторых целей, большинство пользователей данных о водотоке интересуются стоком или расходом — количеством воды, текущей в ручье или реке, обычно выражаемым в кубических футах в секунду или галлонах в день.Однако для ручья нецелесообразно непрерывно измерять расход. К счастью, существует сильная связь между уровнем воды в реке и расходом, и в результате непрерывная запись расхода воды в реке может быть определена на основе непрерывной записи уровня воды. Для определения расхода со ступени необходимо определить взаимосвязь между ступенью и расходом путем измерения расхода на широком диапазоне ступеней реки.

Измерение разряда

Расход — это объем воды, движущейся вниз по ручью или реке за единицу времени, обычно выражаемый в кубических футах в секунду или галлонах в день.Как правило, сток реки рассчитывается путем умножения площади воды в поперечном сечении канала на среднюю скорость воды в этом поперечном сечении:

расход = площадь x скорость

Геологическая служба США использует множество методов и типов оборудования для измерения скорости и площади поперечного сечения, включая следующий измеритель тока и акустический доплеровский профилограф.

Схема сечения канала с подсечками.

Самый распространенный метод, используемый Геологической службой США для измерения скорости, — это измеритель тока. Тем не менее, для определения уровня и измерения расхода воды также можно использовать разнообразное современное оборудование. В самом простом методе счетчик тока вращается вместе с течением реки или ручья. Измеритель течения используется для измерения скорости воды в заранее определенных точках (подсекциях) вдоль размеченной линии, подвесной канатной дороги или моста через реку или ручей. В каждой точке также измеряется глубина воды.Эти измерения скорости и глубины используются для вычисления общего объема воды, протекающей мимо линии в течение определенного интервала времени. Обычно река или ручей измеряются в 25–30 точках, расположенных через реку или ручей с регулярным интервалом.

Общественное достояние

Измеритель тока

Одним из методов, который на протяжении десятилетий использовался Геологической службой США для измерения разряда, является метод механического измерителя тока. В этом методе поперечное сечение русла потока делится на множество вертикальных подсекций.В каждом подразделе площадь определяется путем измерения ширины и глубины подсекции, а скорость воды определяется с помощью измерителя тока. Расход в каждой подсекции рассчитывается путем умножения площади подсекции на измеренную скорость. Затем рассчитывается общий расход путем суммирования расхода по каждому подразделу.

Персонал USGS использует множество типов оборудования и методов для проведения измерений с помощью измерителя тока из-за широкого диапазона условий водотока на всей территории Соединенных Штатов.Ширина подсекции обычно измеряется с помощью кабеля, стальной ленты или подобного оборудования. Глубина участка измеряется с помощью забродной удочки, если позволяют условия, или путем подвешивания измерительного груза к откалиброванной системе троса и катушки на мосту, канатной дороге или лодке или через отверстие, пробуренное во льду.

Разработан в начале 1900-х годов и многократно модифицирован до 1930 года. Приобретен в компании W. & L.E. Gurley Company, Трой, Нью-Йорк.
Идентификатор объекта: USGS-000458

Кредит: Джастин Бонгард, У.С. Геологическая служба. Всеобщее достояние.

Скорость водотока можно измерить с помощью токоизмерительного прибора. Наиболее распространенным измерителем тока, используемым USGS, является измеритель тока Price AA. У измерителя тока Price AA есть колесо из шести металлических чашек, которые вращаются вокруг вертикальной оси. Электронный сигнал передается измерителем при каждом обороте, позволяя подсчитывать обороты и рассчитывать время. Поскольку скорость вращения чашек напрямую связана со скоростью воды, рассчитанные по времени обороты используются для определения скорости воды.Измеритель Price AA предназначен для крепления к водяной штанге для измерения на мелководье или для установки непосредственно над грузом, подвешенным на тросе и катушечной системе для измерения в быстрой или глубоководной воде. На мелководье можно использовать измеритель тока Pygmy Price. Это версия измерителя Price AA в масштабе двух пятых, предназначенная для крепления на удилище для болота. Третий механический измеритель тока, также являющийся разновидностью измерителя тока Price AA, используется для измерения скорости воды подо льдом.Его размеры позволяют ему легко проходить через небольшое отверстие во льду, а роторное колесо из полимера препятствует налипанию льда и слякоти.

Акустический доплеровский профилограф тока

Гидрологические техники Геологической службы США используют акустический доплеровский профилограф для измерения стока реки Бойсе в Мемориальном парке ветеранов Бойсе в рамках исследования баланса массы фосфора.

Предоставлено: Тим Меррик, Геологическая служба США. Общественное достояние

В последние годы технический прогресс позволил Геологической службе США проводить измерения разряда с использованием акустического доплеровского профилометра тока (ADCP).ADCP использует принципы эффекта Доплера для измерения скорости воды. Эффект Доплера — это явление, которое мы испытываем, когда проезжаем мимо автомобиля или поезда, который звучит в свой гудок. По мере того, как проезжает машина или поезд, кажется, что звуковой сигнал становится все тише.

ADCP использует эффект Доплера для определения скорости воды, посылая звуковой импульс в воду и измеряя изменение частоты этого звукового импульса, отраженного обратно в ADCP отложениями или другими твердыми частицами, переносимыми в воде.Изменение частоты, или доплеровский сдвиг, которое измеряется ADCP, переводится в скорость воды. Звук передается в воду от преобразователя на дно реки и принимает ответные сигналы на всей глубине. ADCP также использует акустику для измерения глубины воды, измеряя время прохождения звукового импульса до дна реки позади ADCP.

Для измерения расхода ADCP устанавливается на лодке или в небольшом плавсредстве (рисунок выше), его акустические лучи направляются в воду с поверхности воды.Затем ADCP направляется по поверхности реки для измерения скорости и глубины русла. Возможность отслеживания дна реки с помощью акустических лучей ADCP или глобальной системы позиционирования (GPS) используется для отслеживания продвижения ADCP по каналу и обеспечения измерений ширины канала. Используя измерения глубины и ширины для расчета площади и измерений скорости, расход рассчитывается ADCP с использованием выражения разряд = площадь x скорость, аналогично традиционному методу измерителя тока.Акустические измерители скорости также были разработаны для проведения измерений вброд (рисунок слева).

ADCP оказался полезным для потокового управления несколькими способами. Использование ADCP сократило время, необходимое для измерения расхода. ADCP позволяет проводить измерения расхода в некоторых условиях затопления, которые ранее были невозможны. Наконец, ADCP обеспечивает подробный профиль скорости и направления воды для большей части поперечного сечения, а не только в точках с механическим измерителем тока; это улучшает точность измерения разряда.

Соотношение ступень-разряд

Водомеры непрерывно измеряют стадию, как указано в разделе «Стадия измерения». Эта непрерывная запись стадии преобразуется в речной сток путем применения соотношения стадия-расход (также называемого рейтингом). измерение расхода реки с помощью механического измерителя тока или ADCP на широком диапазоне этапов; для каждого измерения расхода существует соответствующее измерение этапа.Геологическая служба США проводит измерения расхода на большинстве участков водотока каждые 6-8 недель, обеспечивая регулярное измерение диапазона ступеней и расхода на водотоках. Особые усилия прилагаются для измерения чрезвычайно высоких и низких ступеней и потоков, поскольку эти измерения происходят реже. Отношение ступени к разгрузке зависит от формы, размера, наклона и шероховатости канала у ручья и различно для каждого ручья.

USGS Пример связи ступенчатый разряд.

Непрерывная запись стадии преобразуется в поток путем применения математической кривой оценки. Кривая рейтинга (рис. 3) — это графическое представление взаимосвязи между уровнем и стоком для данной реки или ручья. Компьютеры USGS используют эти рейтинговые кривые для конкретных участков для преобразования данных об уровне воды в информацию о течении реки.

Создание точного соотношения ступени и расхода требует многочисленных измерений расхода во всех диапазонах ступени и расхода.Кроме того, эти соотношения необходимо постоянно проверять по текущим измерениям расхода, поскольку каналы потока постоянно меняются. Изменения в руслах ручьев часто вызваны эрозией или отложением материала русла, сезонным ростом растительности, обломками или льдом. Новые измерения расхода, нанесенные на существующий график зависимости расхода от ступени, покажут это, и рейтинг может быть скорректирован, чтобы можно было правильно оценить расход для измеряемой ступени.

Преобразование информации о стадии в информацию о потоке

Большинство водотоков USGS передают данные стадии через спутник на компьютеры USGS, где эти данные используются для оценки речного стока с использованием разработанного отношения (рейтинга) стадия-расход.Информация о стадии регулярно просматривается и проверяется, чтобы гарантировать точность рассчитанного расхода. Кроме того, в Геологической службе США существуют процессы контроля качества, чтобы гарантировать, что информация о речных потоках, сообщаемая по всей стране, имеет сопоставимое качество, а также ее получение и анализ с использованием последовательных методов.

Большая часть информации о стадиях и речных потоках, производимая Геологической службой США, доступна в режиме онлайн почти в реальном времени через Национальную информационную систему по водным ресурсам (NWIS).В дополнение к данным о потоках в реальном времени, веб-сайт NWIS также обеспечивает доступ к дневным расходам и годовым максимальным расходам за период записи для всех активных и прекращенных потоков, управляемых Геологической службой США.

Сводка по потоку

Управление потоком включает получение непрерывной записи стадии, выполнение периодических измерений разряда, установление и поддержание связи между стадией и разгрузкой, а также применение отношения разряда стадии к записи стадии для получения непрерывной записи разряда.