Sultonali Abduraxmonov – Avtomatlashtirishning texnik vositalari. O’quv qo’llanma (страница 9)

6.6 – rasm. Bimetalik termometrning sxemasi.

Bimetalik rele datchiklarida bimetallik sezgir elementining bo‘sh uchi boshqariladigan harorat o‘zgarganda kontaktlarni yopadi yoki ochadi.

Mexanik termometrlar konstruksiyasi sodda va ishlashi ishonchli tuzilgan. Biroq, ular doimiy deformatsiyalar va sezilarli inersiya ta’siri tufayli yetarli darajada aniqlikka ega emas. Manometrik termometrlarning ishlash prinsipi yopiq hajmdagi muhit bosimi haroratiga bog‘liqlikka asoslangan. O‘lchov termometri (6.7-rasm) yopiq harorati o‘lchanadigan muhitga botirilgan 1 termosilindrni o‘z ichiga olgan tizim, kapillyar 2 va o‘q bilan bog‘langan sifon (yoki manometrik prujina) 3.

6.7 – rasm. Manometrik termometr sxemasi.

Yopiq tizimdagi muhit turiga qarab bosim termometrlari suyuq (ishchi modda – simob, kremniy organik yoki polimetilsilaksan suyuqlik), gaz (to‘ldiruvchi moddasi – azot yoki argon), kondensat (yoki bug») ga bo‘linadi. Bularda past temperaturalarda qaynaydigan suyuqlik ishlatiladi. – freon, aseton, etil spirt. Termosilindr tushirilgan muhit o‘lchanadigan harorat ko‘tarilishi bilan yopiq tizimdagi bosim ko‘tariladi. Kapillar orqali bosimning bu o‘zgarishi manometrik prujinaga uzatiladi, uning bir uchi qattiq o‘rnatiladi, ikkinchisi esa ortiqcha bosim ta’sirida harakatlanib, o‘qni aylantiradi.

Gaz va suyuq manometrik termometrlarda atrof-muhit harorati o‘zgarishi sababli kapillyar va sifondagi muhit hajmining o‘zgarishi natijasida xato bo‘lishi mumkin. Ushbu xatoning ta’siri kapillar va sifondagi muhit hajmining termosilindr hajmiga nisbati toraytirish bilan kamaytiriladi.

6.4.1. Qarshilik termometrlari

Qarshilik termometrlarining ishlash prinsipi harorat o‘zgarganda elektr o‘tkazuvchanligini o‘zgartirishiga, o‘tkazgichlar va yarimo‘tkazgichlarning xususiyatlariga asoslanadi. O‘tkazuvchilar qarshiligining haroratga bog‘liqligi (6.8-rasm) quyidagi formulada ifodalangan:

R_T= R₀ [1 + α (T— T₀)],

Bu yerda R_T – temperatura T dagi qarshilik, R₀ – temperatura T₀ dagi qarshilik, α – qarshilikni temperatura koeffissienti (QTK).

O«tkazlishlar qarshilik termometrlarini ishlab chiqarish uchun mis va platinadan foydalaniladi. TCM tipidagi mis termometrlari —50 dan 200 ºC gacha bo‘lgan uzoq muddatli haroratni o‘lchash uchun ishlatiladi.

TSP tipidagi platinaviy qarshilik termometrlari —200 dan 650 ºC gacha bo‘lgan haroratni uzoq muddatli o‘lchash uchun ishlatiladi.

6.8 – rasm. Xarakteristikalar: 1— o‘tkazgich termoqarshilik; 2— yarimo‘tkazgichli termoqarshilik.

O«tkazgichli qarshilik termometrining sezgir elementi spiral yoki ingichka simli o‘ram bo‘lib, himoya korpusiga joylashtirilgan va sopol kukun bilan qoplangan. Himoya korpusi naycha shaklida qilingan va datchikning botish chuqurligini cheklaydigan rezbali armatura va o‘lchov moslamasiga ulanish uchun vintlar bilan bog‘langan bosh bilan jihozlangan.

Qarshilik termometrlari ko‘prik sxemasiga ulaniladi. Sensor o‘lchash sxemasidan sezilarli masofada joylashgan bo‘lishi mumkin. Agar termistor ikkita sim bilan ulangan bo‘lsa, u holda uning simlari termistor bilan ketma-ket ulanadi va xatolik manbai bo‘lib xizmat qilishi mumkin. Chunki simlarning qarshiligi atrof-muhit haroratiga bog‘liq. Shu sababli termistorlar ko‘prik sxemaga uch simli tizimda ulaniladi (6.9-rasm).

6.9 – rasm. Qarshilik termometrining ko‘prik sxemasi bilan ulanishi.

r_л» va r_л»» qarshiliklari simlarining qarshiligi ko‘prikning qo‘shni yelkasiga ulaniladi va bu ma’lumki, tashqi harorat o‘zgarganda simlarning qarshiligining o‘zgarishi kompensatsiyasini ta’minlaydi.

Avtomatik muvozanatlashtiruvchi ko‘prik qarshilik – termometrlari uchun ikkilamchi asbob sifatida ishlatiladi.

6.4.2.Termoelektrik konvertorlar (termojuftlar/termoparalar)

Ikki xil tarkibli o‘tkazgichni bir uchi kavsharlanib, kavsharlangan qismi qizdirilsa, qizdirilmagan uch qismlari orasida termoelektr yurituvchi kuchi (t.e.yu. k.) hosil bo‘ladi.

Rasmda «a» va «b» turli tarkibli o‘tkazgichlar, «1» nuqta kavsharlangan bo‘lib «issiq» uchi, «2,3» nuqtalar «sovuq» uchi deb ataladi. Agar «issiq» va «sovuq» uchlaridagi harorat bir xil bo‘lsa, t.e.yu. k. hosil bo‘lmaydi. Shuning uchun harorati o‘lchanadigan muhitga termoparani «issiq» uchi kiritiladi yoki tekkizib ko‘riladi. Hosil bo‘layotgan t.e.yu. k. qiymati «issiq» va «sovuq» uchlar o‘rtasidagi temperaturalar farqi t₂—t₁ ga proporsional.

E (t, t₀) = E (t, 0) – E (t₀, 0)

Sanoatda ishlab chiqarishda foydalanish uchun turli markadagi termoparalar tayyorlanmoqda. Dunyo bo‘yicha ular aniq standartlarga keltirilgan bo‘lib turli intervaldagi haroratlarni o‘lchashga mo‘ljalangan. Ulardan keng qo‘llanilayotganlari quyidagi jadvalda berilgan:

Termoparalarni gradirovkalanganda ularni «sovuq» uchlari doimiy 0⁰C ga bo‘lgan holat taminlanadi. Agar tarmoparalarni «sovuq» uchlari tumperaturasi 0⁰C dan farq qilsa, uning berayotgan t.e.yu. k. ga tuzatma kiritish zarur bo‘ladi.

6.11 – rasm. Termoparani ulanishni prinsipial sxemasi

Sxemadan ko‘rinib turibdiki, termoparadan o‘lchov qurilmasigacha bo‘lgan t.e.yu. k. ni uzatish maxsus termokpensialovchi sim orqali amalga oshiriladi. Bu sim odatda qanday turdagi termopara o‘rnatilganiga qarab tanlanadi. Termoparani «sovuq» uchi joylashgan muhit o‘zgarmas temperaturada va ikkilamchi o‘lchov qurilmasi bilan bir xil sharoitda bo‘lsa, bu yerda uzatish simini mis simda davom ettirish mumkin.

Termoparalarni modeli u to‘g‘risidagi ko‘pchilik informatsiyalarni o‘z ichiga oladi. Masalan unversal belgilanish quyidagi informatsiyalarni o‘z ichiga oladi:

Misol uchun DTPK045 – 0211.120. modeli 1 ta sezuvchi elementli, «xromel-aluminiy», himoya qobig‘i 08x20N14S2 po‘lat, o‘lchash oralig‘i -200 ⁰C…+1300 ⁰C, ishchi uchi izolatsiyalangan, termoelement elektrodi diametri 1.2 mm, metall ulanish kallakli, montaj qismi 120 mm, korpus o‘lchamlari jadvaldagi 045 markasiga mos keladi.

Termoparalarni portlashga xavfli muhitlardagi haroratni o‘lchash uchun ham tayyorlanadi. Ularni bunday modeli nomlanishiga «Yex» belgisi qo‘yiladi.

6.12 – rasm. Termoparalarda olinayotgan signallarni temperaturaga bog‘liqlik grafigi.

6.12 – rasmdan ko‘rinib turibdiki, termoparalarda chiqish signali temperaturaga bog‘liqligi chiziqli emas. Bu nochiziqlikni o‘lchash intervallarini kichikrok tanlash bilan kamaytirish mumkin. Grafikdan ko‘rinib turibdiki, THA (K) tipidagi termoparani chiziqli qismi 400 ⁰C dan keyin, TXK (L) termoparasiniki esa, 200 ⁰C gacha yaqqol ko‘rinib turibdi.

6.13 – rasm. Ishlab chiqarishga mo’ljallangan termopara

1- elektrodlar, 2- ishchi kavsharlangan uch, 3- trubka, 4- himoya armaturasi, 5- keramik dielektrik, 6- berkituvchi quyma, 7- kallak, 8- klemmnik, 9- qotirgich, 10-uzatuvchi sim, 11- germetik chiqish, 12- termoparani qotirgichi

Termoparalarni kalibrovkalash va qiyoslashda davlat standart meyoriy hujjatlarida keltirilgan gradirovka jadvalidan foydalaniladi. Misol uchun «K» markali termoparani qisqartirilgan intervaldagi gradirovkasi quyidagicha:

6.14 – rasm. Termojuftlik: 1 – datchik boshi; 2 – ekran; 3 – termoelektrod kabel; 4 – sovuq ulanish harorati sensori; 5 – termojuftning ishchi birikmasi

6.4.3. Pirometrlar

Pirometr – bu qizdirilgan jismni temperaturasini masofadan, kontaktsiz o‘lchovchi asbob bo‘lib, 0 ⁰C dan 6 000 ⁰C bo‘lgan temperaturani o‘lchay oladi. Pirometrlar ishlash prinsiplariga qarab quyidagicha turlarda bo‘linadi:

– Radiatsion pirometr;

– Optik pirometr;

– Spektral pirometr.

Radiatsion pirometr yig‘uvchi linza orqali qizdirilgan jismdan kelayotgan nurlanishni termobatareyalarga uzatib, ularda hosil bulayatgan yig‘indi t.e.yu. k. ni o‘lchashga asoslangan. Termopara ishga yaroqli bo‘lishi uchun me’yoriy hujjatlarda ko‘rsatilgan gradirovkaga ruxsat etilgan xatolik darajasida mos kelishi kerak.

6.15- rasm. Radiatsion pirometrni prinsipial sxemasi

1- temperaturasi o‘lchanadigan ob’ekt, 2- teleskop obyektivi, 3,7- diafragma, 4- termobatareya, 5- ikkilamchi elektron qurilma, 6- okulyar, 8- kuzatuvchi

Radiatsion pirometrlar 600 ⁰C dan 2500 ⁰C gacha temperaturani o‘lchaydi. Ularni asosiy kamchiligi gradirovka shkalasini chiziqli emasligi va qizdirilgan jism kuzatilayotgan teshikni diametri yetarli darajada katta bo‘lishligini talab qilinishidir. Chunki vizirlash koeffisiyenti f =L/d ≤ 20 bo‘lishi kerak. Bunga erishish oson emas. Formuladan ko‘rinib turibdiki, pirometrni obyektga yaqinroq joylashtirish yoki kuzatish teshigini katta qilish lozim. Pirometrni obyektga yaqin qilinsa, u harorat yuqori bo‘lgan muhitga tushib qoladi, agar kuzatish teshigini katta qilinsa, jismni qizdirilishga sarflanayotgan issiqlik tashqariga chiqib ketishi mumkin.

6.16 – rasm. Qizdirilgan simi yo‘qoluvchi optik pirometr. 1- obyekt, 2-obektiv, 3- fokuslash teksligi, 4- pirometrik lampa, 5- okulyar, 6-kuzatuvchi, 7- qizil yoruglik filtri, 8- yorug’likni yutuvchi oyna, 9- elektron blok

Optik pirometrlar 80—90 yillarda keng qo‘llanilgan. Uning ishlash prinsipi qizdirlgan simni yoritilganligi kuzatilayotgan qizdirilgan jism yoritilganligiga teng bo‘lishi bilan qizdirilgan sim ko‘rinmay qolishi effektiga asoslangan. U yordamida 100 ⁰C dan 6 000 ⁰C gacha bo‘lgan temperaturani o‘lchash mumkin. Pirometrda o‘lchash diapazonini ortirish maqsadida maxsus yorug‘lik filtri o‘rnatilgan bo‘lib, uni temperaturani yuqori pastligiga qarab tanlash imkoniyati bor. Qizdirilgan simni yoritilganligini unga berilayotgan tok kuchini o‘zgartirish bilan erishish mumkin [32]. Potensiomert ruchkasini buralishi temperaturaga gradirovkalangan. Optik pirometrlar foydalanishga qulay lekin, ularni aniqlik darajasi juda past.