Su Terazisi Nedir? Tarih, Türleri ve Nasıl Çalışır

Su terazisi, mühürlü ve sıvı dolu bir hazne içindeki küçük bir hava kabarcığıyla bir yüzeyin yatay (terazide) mi yoksa dikey (şakülünde) mi olduğunu gösteren bir alettir. Yüzey terazide olduğunda, yerçekimi kabarcığı haznedeki iki çizginin ortasına getirir. Addaki "spirit" sözcüğü, sıvı olarak kullanılan alkolü anlatır. Doğaüstü hiçbir şeyle ilgisi yoktur.

Temel Noktalar

• Su terazisini, Fransız yazar Melchisédech Thévenot 1660'lı yıllarda icat etti.
• Kabarcık, hava çevresindeki sıvıdan hafif olduğu için eğri haznenin en üst noktasına çıkar. Yüzey terazideyken eğrinin tepesi tam ortadır.
• İyi bir inşaat terazisi, metre başına yaklaşık 0,5 mm sapmayla terazide okur; bu da kabaca 0,03° eder.
• Kalibre edilmiş bir telefon akselerometresi yaklaşık 0,1° ila 0,3° hassasiyetle okur; orta segment bir profesyonel teraziye yakındır.
• Sıvı genellikle etanol veya isoamil asetattır ve kabarcık kolay görünsün diye sarı-yeşile boyanır.

Su Terazisinin Kısa Tarihi

Su terazisini Melchisédech Thévenot 1660'lı yıllarda icat etti. Kendisi Fransız bir yazar ve kitap koleksiyoncusuydu; aletlerden çok seyahat ve coğrafya üzerine çalışmalarıyla tanınır. Sıvı ve hava kabarcığı bulunan mühürlü bir haznenin kabarcığı her zaman en yüksek noktaya ittiğini gördü. Bu, şakül ipinin sallanması olmadan sabit bir yatay referans veriyordu.

Alkol Suyun Yerini Neden Aldı

Su ilk akla gelen seçenekti ve önceki ustalar kaba yatay referanslar için su dolu oluklar kullanmıştı. Ama suyun iki sorunu var. Donuyor, yani kışın alet çalışmaz hale geliyor. Bir de cama düzensiz yapışıyor, bu yüzden kabarcık kayarak değil takılıp zıplayarak hareket ediyor. Alkol ("spirit") normal dış hava sıcaklıklarında donmaz, temiz akar ve camı eşit şekilde ıslatır. Bu yüzden öne çıktı.

Thévenot'tan İnşaat Sahasına

Sonraki yüzyıl boyunca haritacılar ve alet yapımcıları su terazisini benimsedi. Teleskop yapımcıları teleskop yataklarını terazilemek için kullandı. Haritacılar bunu su oluğundan taşımak daha kolay, yatay işlerde şakül ipinden daha kararlı buldu. Ucuz ve tekrarlanabilir cam hazneler, 1800'lerde sanayi üretimiyle ortaya çıktı. 20. yüzyıl ise alüminyum kutu profilleri ve bugün çoğu ustanın taşıdığı küçük torpido teraziyi ekledi.

Su Terazisi Nasıl Çalışır?

Bütün işi hazne yapar. Hazne, hafif eğri, mühürlü bir cam veya akrilik tüptür; içi ince bir sıvıyla (etanol veya isoamil asetat) ve tek bir hava kabarcığıyla doludur. Hava sıvıdan hafiftir, bu yüzden yerçekimi sıvıyı aşağı çeker ve kabarcık haznenin en yüksek noktasına çıkar. Yüzey terazideyken bu en yüksek nokta, üzerinde iki çizgi bulunan eğrinin tepesidir. Kabarcık bu iki çizginin arasına oturur.

Hazne Eğrisinin Rolü

Eğri, hassasiyeti belirler. Daha keskin bir eğri (daha küçük yarıçap), aynı eğimde kabarcığı daha çok hareket ettirir; böylece küçük hataları daha net gösterir. Daha yumuşak bir eğri kabarcığı daha az oynatır; pürüzlü bir yüzeyde daha affedicidir ama ince okuması zordur.

Yarıçapı yaklaşık 1 metre olan bir hazne, her metre eğimde kabarcığı kabaca 2 mm oynatır. İyi inşaat terazileri, metre başına yaklaşık 0,5 mm veren daha keskin bir eğri kullanır. Hassas ölçüm terazileri ise 10 metre veya daha büyük yarıçaplarla, metre başına yaklaşık 0,02 mm'ye kadar iner.

Sıvı Aslında Ne İşe Yarar

Sıvının aynı anda birkaç işi görmesi gerekir. İnce olmalı ki kabarcık hızlı hareket etsin. Donma noktasının altında bile sıvı kalmalı. Kabarcığı tek bir yuvarlak biçimde tutmalı. Ve camı eşit ıslatmalı ki kabarcık takılmadan kaysın. Etanol bu dördünü de yapar. Yaklaşık -114°C'de donar; bu her şantiyenin çok altındadır. Isoamil asetat (muz yağı) daha uzun raf ömrü için sıcak iklim aletlerinde karşımıza çıkar.

Sarı-yeşil renk sadece boyadır. Şeffaf cam üzerindeki şeffaf bir sıvı, parlak ışıkta kabarcığı görmeyi zorlaştırır.

Hangi Su Terazisi Türleri Vardır?

Su terazileri çoğu kişinin sandığından daha fazla biçimde gelir ve her biri farklı bir işe uygundur. İçeride hepsi aynı çalışır: eğri bir hazne ve bir hava kabarcığı. Değişen şey boyut ve biçimdir; onu da nerede kullanabileceğinizi belirler.

İşe Uygun Türü Seçmek

Uzunluk, çoğu alıcının sandığından daha önemlidir. 9 inçlik torpido teraziyi 6 fitlik bir dolap sırasına koyarsanız, yalnızca o 9 inçlik bölümü okur, tüm sırayı değil. Ortadaki yavaş bir bel verme gözünüzden kaçabilir. İşe sığan en uzun teraziyi kullanın. Mutfak dolaplarında 48 inçlik bir terazi, 24 inçlik bir terazinin üzerinden atlayıp geçtiği yüksek noktaları yakalar.

Su Terazisi Nasıl Okunur?

Su terazisini okumak, gözünüzün nerede olduğuna bağlıdır. Haznedeki iki çizgi hedeftir ve kabarcığın bunların arasına oturması gerekir. Hazneye tam karşıdan bakın. 15 derece yandan bile bakarsanız, kabarcık aslında hiç kımıldamamışken paralaks yüzünden gözünüzde kaymış gibi görünür. Sahada en çok gördüğüm hata budur.

Standart Bir Terazideki İki Hazne

24 inç ve üstü terazilerin çoğunda iki hazne bulunur. Biri yataydır, terazide olup olmadığını kontrol eder. Diğeri 90 derece açıyla durur, şakül kontrolü yapar. Terazinin kenarı düz ve yataydayken yatay hazne ortada okur. Kenar şakülündeyken dikey hazne ortada okur. Bazı teraziler bir de 45 derecelik hazne ekler.

Çizgiler Aslında Ne Anlama Gelir

İki çizgi tam olarak "0 derece" değildir. Yeterince iyi bölgeyi işaretlerler. Kabarcık tam ortada durmak yerine bir çizgiye değiyorsa, yüzey haznenin verdiği değer kadar terazidedir. Metre başına 0,5 mm'lik bir haznede, çizgiye değmek metre başına 0,5 mm içinde olduğunuz anlamına gelir. Tam ortada olmak daha sıkıdır; iyi bir haznede metre başına 0,1 mm'ye yakındır.

Kabarcık Neden Hep Ortaya Gelir?

Fizik, bir kasenin dibine yuvarlanan topunkiyle aynıdır, sadece baş aşağı. Hava kabarcığı çevresindeki sıvıdan hafiftir, bu yüzden mühürlü hazne içinde ulaşabileceği en yüksek noktaya çıkar. Hazne yukarı doğru kavislidir, dolayısıyla yüzey terazideyken eğrinin tepesi tam ortada olur. Yerçekimi sıvıyı uçlara doğru aşağı çeker, kabarcık da yukarı, ortaya doğru yüzer.

Hazneyi eğdiğinizde eğrinin tepesi yer değiştirir. Sol ucu 1 derece indirin, yüksek nokta sağ uca doğru kayar. Kabarcık onu izler ve sağa gider. Ne kadar hareket edeceği eğrinin yarıçapına bağlıdır. Keskin bir eğrinin daha ince okumasının nedeni budur: aynı 1 derece eğim, kabarcığı keskin bir eğri boyunca yumuşak bir eğriye göre daha uzağa kaydırır.

Su terazisi ile şakül, birbirini tamamlayan bir çifttir. İkisi de referans olarak yerçekimini kullanır, sadece ters yönlerde. Şakül, bir ağırlık sarkıtarak gerçek dikeyi bulur. Su terazisi, bir kabarcığı yüzdürerek gerçek yatayı bulur. İkisiyle birlikte, elektronik olmadan iki aletle her iki ekseni elde edersiniz. Thévenot'un tasarımı 350 yıl sonra hâlâ alet çantasında olmasının nedeni de budur.

Su Terazisi Ne Kadar Doğrudur?

Doğruluk, ne ödediğinize bağlıdır. İyi bir alüminyum kutu profil terazi, metre başına yaklaşık 0,5 mm sapmayla terazide okur; bu da 0,03°'ye yakındır. Nalburdan alınmış ucuz bir plastik terazi ise metre başına 2 mm veya daha fazla, yaklaşık 0,11° şaşabilir. Bu bir çit direği için sorun değildir ama fayans veya ince bitiş işleri için işe yaramaz.

Ters Test: Terazinizin Doğruluğunu Kontrol Etmek

Bir teraziyi kontrol etmek için özel bir alete ihtiyacınız yok. Ters test her düz yüzeyde işe yarar. Teraziyi koyun ve kabarcığın merkez çizgilerine göre tam olarak nerede durduğunu not edin. Şimdi 180 derece çevirin; uçlar yer değiştirsin ama aynı kenar altta kalsın. Kabarcığa tekrar bakın.

Kabarcık her iki seferde de aynı yerde duruyorsa, terazi sağlamdır. Kaydıysa, gerçek hata iki okuma arasındaki farkın yarısıdır. İyi bir terazide gözle görülür hiçbir kayma olmaz.

Doğruluk Zamanla Nasıl Bozulur

Geleneksel bir terazi, hasar yüzünden ayardan çıkar. Düşürürseniz çerçeve biraz eğilir; bu da hazneyi, işe dayadığınız kenara göre kaydırır. Hazne çatlayabilir; o zaman sıvı yavaşça buharlaşır ve kabarcık büyür. Plastik hazneler de yaşlanınca sararır, bu da kabarcığı okumayı zorlaştırır.

Dijital ve Telefon Terazileri Nasıl Karşılaştırılır?

Telefon açıyı bir MEMS akselerometresiyle okur. Bu, yerçekimi altında bükülen minik bir silikon parçadır; çip bu bükülmeyi bir açıya çevirir. Bir kez kalibre ettikten sonra telefon yaklaşık 0,1° ila 0,3° hassasiyetle okur. Bu, orta segment bir profesyonel teraziyle aynı seviyededir ve sertifikasız ucuz terazilerin hepsini geçer.

Telefonların Farklı Yaptığı Şeyler

Telefon, bir cam haznenin yapamadığı şeyleri yapar. Terazideye yaklaştıkça daha hızlı bip sesi çıkarır; böylece gözünüz işte, elinizi ekrandan çekmeden çalışabilirsiniz. Okumaları projeye göre fotoğraf ve GPS ile kaydeder. Açıyı derece, yüzde, metre başına mm, fit başına inç, oran veya çatı eğimi olarak gösterir. Bir de hedef ayarlamanıza izin verir; öyle ki 2°'lik bir drenaj eğimi sizin sıfırınız olur.

Telefon terazisinin amacı doğruluk değildir. İyi bir geleneksel terazi de aynı ölçüde doğrudur. Amaç şu: telefon zaten cebinizdedir, sizinle konuşabilir ve neyi ölçtüğünüzün kaydını tutar.

Geleneksel Terazilerin Hâlâ Üstün Olduğu Yerler

En bariz olanı uzunluktur. 6 fitlik bir terazi, telefonun göremediği çıkıntı ve çukurları köprüler; çünkü telefon yalnızca kendi gövdesi kadar, yaklaşık 6 inçlik bir alanı okur. Bir tezgahın ortada bel verip vermediğini söyleyemez. Uzun mesafelerde uzun teraziye uzanın. Nokta kontrolleri ve gerçek bir açı okumak için telefona uzanın.

Sık Sorulan Sorular