ह्यपसोमीटर (उच्चतामापी)

क्वथनांक उपकरण या हाइप्सोमीटर। इमेज फ्रॉम मैप्स एंड सर्वे (1913) बाय हिंक्स, आर्थर आर.

हाइप्सोमीटर ऊंचाई या ऊंचाई मापने का एक उपकरण है। दो अलग-अलग सिद्धांतों का इस्तेमाल किया जा सकता है: त्रिकोणमिति और वायुमंडलीय दबाव।

व्युत्पत्ति

अंग्रेजी शब्द हाइपोमीटर प्राचीन यूनानी शब्द Ὕψος#प्राचीन यूनानी|ὕψος (हूप्सोस, "ऊँचाई") और Μέτρον#प्राचीन यूनानी|μέτρον (मेट्रोन, "माप") से उत्पन्न हुआ है।

स्केल हाइप्सोमीटर

एक साधारण पैमाने पर हाइप्सोमीटर एक शासक के आधार पर और मापी जा रही वस्तु के शीर्ष पर एक इमारत या पेड़ की ऊँचाई को मापने की अनुमति देता है, जब वस्तु से पर्यवेक्षक की दूरी ज्ञात होती है। आधुनिक हाइपोमीटर वस्तुओं के ऊपर और नीचे की दूरी को मापने के लिए लेजर रेंज फाइंडर और क्लेनामिटर के संयोजन का उपयोग करते हैं, और ऊंचाई की गणना करने के लिए प्रेक्षक से प्रत्येक तक की रेखाओं के बीच का कोण।

इस तरह के स्केल हाइप्सोमीटर का एक उदाहरण यहां चित्रित किया गया है, और इसमें एक साइटिंग ट्यूब, एक निश्चित क्षैतिज स्केल और संलग्न प्लंब लाइन के साथ एक एडजस्टेबल वर्टिकल स्केल शामिल देखा जा सकता है। इस तरह के पैमाने के हाइपोमीटर के संचालन का सिद्धांत ज्यामिति में समान त्रिकोणों के विचार पर आधारित है। पहले एडजस्टेबल वर्टिकल स्केल को उपयुक्त ऊंचाई पर सेट किया जाता है। फिर जैसा कि चित्रण में चरण 1 में है, उस वस्तु के शीर्ष पर एक दृश्य लिया जाता है जिसकी ऊँचाई निर्धारित की जानी है, और क्षैतिज पैमाने पर रीडिंग, h', दर्ज की जाती है। इस मान से गणना अंततः ऊँचाई h देगी, पर्यवेक्षक की आँख-रेखा से उस वस्तु के शीर्ष तक जिसकी ऊँचाई निर्धारित की जानी है। इसी तरह उदाहरण के चरण 2 में, जिस वस्तु की ऊँचाई निर्धारित की जानी है, उसके आधार पर एक दृष्टि ली जाती है, और क्षैतिज पैमाने पर रीडिंग, d' दर्ज की जाती है। इस मान से गणना अंततः वस्तु के आधार से प्रेक्षक की नेत्र-रेखा तक की दूरी बताएगी। अंत में प्रेक्षक से वस्तु की दूरी x को मापने की आवश्यकता है।

चरण 1 में शामिल ज्यामिति को देखते हुए स्केच ए: दो समकोण त्रिभुज, यहाँ समान छोटे कोणों के साथ पीले रंग में दिखाए गए हैं। स्केच बी में आगे हम देखते हैं कि दो त्रिभुजों में समान कोण हैं - प्रत्येक में एक समकोण है, वही छोटा कोण पीले रंग में दिखाया गया है, और वही बड़ा कोण नारंगी में दिखाया गया है। इसलिए स्केच सी में हम देखते हैं कि समान त्रिभुजों के सिद्धांत का उपयोग करते हुए, यह देखते हुए कि प्रत्येक त्रिभुज में समान कोण होते हैं, भुजाएँ अनुपात में होंगी: x के अनुपात में वस्तु की दूरी x', के ऊर्ध्वाधर पैमाने पर निर्धारित ऊँचाई हाइपोमीटर, और h' के अनुपात में प्रेक्षक की आंख-रेखा के ऊपर वस्तु की ऊंचाई, हाइपोमीटर के क्षैतिज पैमाने से पढ़ना।

दिया गया है कि टैन (छोटा पीला कोण) = विपरीत भुजा / आसन्न भुजा, इसलिए टैन (छोटा पीला कोण) = h / x = h' / x'। इसलिए एच = एच'एक्स / एक्स'।

इसी तरह चरण 2 में शामिल ज्यामिति का परिणाम स्केच डी: दो समकोण त्रिभुजों में होता है। स्केच ई में आगे हम देखते हैं कि दो त्रिकोणों में फिर से समान कोण होते हैं - प्रत्येक में एक समकोण होता है, वही छोटा कोण पीले रंग में दिखाया जाता है, और वही बड़ा कोण नारंगी में दिखाया जाता है। इसलिए स्केच एफ में हम देखते हैं कि समान त्रिभुजों के सिद्धांत का उपयोग करते हुए, यह देखते हुए कि प्रत्येक त्रिभुज में समान कोण होते हैं, भुजाएँ अनुपात में होंगी: x के अनुपात में वस्तु की दूरी x', के ऊर्ध्वाधर पैमाने पर निर्धारित ऊँचाई हाइपोमीटर, और डी के अनुपात में प्रेक्षक की आंख-रेखा के नीचे वस्तु की गहराई, हाइपोमीटर के क्षैतिज पैमाने से पढ़ना।

दिया गया है कि टैन (छोटा कोण) = विपरीत भुजा / आसन्न भुजा, इसलिए टैन (छोटा कोण) = d / x = d' / x'। इसलिए डी = डी'एक्स / एक्स'।

इस प्रकार वस्तु की कुल ऊंचाई x (d' + h') / x' है

प्रेशर हाईप्सोमीटर

आरेखण (दाएं) में दिखाया गया दबाव हाइपोमीटर इस सिद्धांत को नियोजित करता है कि बैरोमीटर के दबाव को कम करके एक तरल का क्वथनांक कम किया जाता है, और यह कि बैरोमीटर का दबाव अवलोकन बिंदु की ऊंचाई के साथ बदलता रहता है।

उपकरण में एक बेलनाकार पोत होता है जिसमें तरल, आमतौर पर पानी, उबला हुआ होता है, एक जैकेट वाले कॉलम से ऊपर होता है, जिसमें बाहरी विभाजन में वाष्प फैलता है, जबकि केंद्रीय में एक थर्मामीटर रखा जाता है। अवलोकित क्वथनांक से स्टेशन की ऊंचाई निकालने के लिए, क्वथनांक और दबाव के बीच मौजूद संबंध को जानना आवश्यक है, और साथ ही वातावरण के दबाव और ऊंचाई के बीच भी।

यह भी देखें

• लंबाई, दूरी या रेंज मापने वाले उपकरणों की सूची
• फ्रांसिस्को जोस डी कैलदास

संदर्भ

• This article incorporates text from a publication now in the public domain: Chisholm, Hugh, ed. (1911). "Hypsometer". Encyclopædia Britannica (in English). Vol. 14 (11th ed.). Cambridge University Press. p. 209.