Емтихан билеті № 19

1. Деңгейді өлшеу. Жалпы мәліметтер. Деңгей өлшейтін құрылғылардың классификациясы.

электрлік және акустикалық деңгей өлшеу құралдарының, магниттік және оптикалық газталдағыштар (газанализатор) сұлбасын және жұмыс істеу принципін оқып білу.

 Технологиялық аппаратты жұмысшы ортамен – сұйықпен немесе сусымалы затпен толтыру биіктігін деңгей деп айтады. Деңгейді  ұзындық бірлігімен өлшейді (мм, см, м). Деңгей өлшеу құралын деңгейөлшегіштер деп атайды. Өлшеу диапазоны бойынша оларды кең диапазонды және тар диапазонды деп ажыратуға болады.

Кең диапазонды деңгейөлшегіштер (0,5-20м) көбінесе тауар санау процестерінде қолданылады. Тар диапазонды деңгейөлшегіштерді (0-100мм), (0-450 мм) әдетте автоматты реттеу жүйелерінде (АРЖ) қолданады.

Қазіргі таңда деңгейөлшегіштерді (жұмыс істеу принципі бойынша) келесідей бөледі: визуалды; қалтқымалы; буёкты, гидростатикалық; электрлік; акустикалық; радиоизотоптық.

Электрлік деңгей ӨҚ

Сезгіш элемент түріне байланысты олар сыйымдылықтық деңгейөлшегіштер және кондуктометрлік деңгей сигнализаторлары болып бөлінеді

12.1.1  Сыйымдылықтық деңгейөлшегіштерСыйымдылықтық деңгейөлшегіштердің жұмысында 1-нші реттік аспаптың сезгіш элементінің электрлік сыйымдылығының сұйықтық деңгейіне тәуелділіг қолданылады.   СЭ бұл конструкциясы жағынан  арақашықтықта орналасқан екі цилиндрлік электрод. Олардың конструкциясы сұйықтықтың физика-химиялық қасиетіне байланысты:

    электрлік өткізгіштігі 10 См/м кем электрөткізгішемес сұйықтықтар үшін (диэлектриктер)  12.1, а суретінде көрсетілген СЭ қолданылады, электродтар қорғанысы (изоляциясы) болмайды;

    электрөткізгіш сұйықтықтар деңгейін өлшеу үшін 12.1, б суретінде көрсетілген СЭ қолданылады (меншікті электрөткізгіштік > 10 См/м).

12.1 суретіндегі белгілеулер: 1,2 – арақашықтықта орналасқан электродтар (цилиндрлік конденсаторлар); 3 – изолятор.

  

12.1 Сурет-  Сыйымдылықтық  деңгейөлшегіштердің сұлбасы

 Сыйымдылықтық  деңгейөлшегіштердің өлшеу диапазоны: (00,4м) және  (020м); жұмысшы қысымы 2,510 МПа; дәлдік класы 0,5; 1,0; 2,5.

 12.1.2 Кондуктометрлік деңгей сигнализаторлары

Меншікті электрөткізгіштігі 10 См/м жоғары болатын сұйықтықтар мен сусымалы ортаның деңгейі жайлы сигнал беруге арналған (12.2 сурет).

12.2 Сурет – Сұйықтықтың жоғарғы шектік деңгейінің сигнализаторы

Акустикалық деңгей ӨҚ

Акустикалық деңгейөлшегіштерді құрудың әртүрлі принциптері бар.  бір тектес әр түрлі принциптерде құрылады. Локация принципі кең тараған: шыққан ультрадыбыстық тербелістің екі ортаның шекарасына жету және кері қайту уақытын өлшеу бойынша деңгейді өлшеу.

Екі ортаның локациясы газ арқылы жүретін деңгейөлшегіштер  акустикалық деп, ал жұмысшы орта арқылы жүретін (су және т.б.) болса онда ол құрал ультрадыбыстық  деңгейөлшегіш деп аталады.

Акустикалық деңгейөлшегіштің артықшылығы: ол жұмысшы ортаның физика-химиялық қасиетіне тәуелсіз. Кемшілігі – газ температурасына және Р қысымына тәуелді.

Сусымалы ортада жұмыс істеу принципі тура осылай. Түйіршіктер өлшемі  2200мм.

         Өлшеу диапазоны : (02,5 м), (030м). Дәлдік класы: 1,0; 1.5.

2.Үшсымдық КТТ қосу сұлбасы. Теңестірілген көпірлерде (6.1 сурет) нөлдік өлшеу әдісі қолданылады Зертханалық жағдайларда қолданылатын автоматты емес теңестірілген көпірлер көмегімен 0,5–тен 10⁷ Ом дейін кедергіні өлшейді, КТТ градуировкасын жүзеге асырады және температура өлшейді.

 

 НИ – нуль-индикатор (гальванометр);

R₁, R₂ – тұрақты резисторлар;

R₃ – реттелетін резистор;

R_t – өлшенетін кедергі;

R_С – сымдар кедергісі (жалғау сымдары);

ab – қоректендіру диагоналі;

cd – өлшеу диагоналі.

 

 

6.1 Сурет – Теңестірілген көпір сұлбасы

 

Көпір теңестірілген кезде, I_НИ =0 және  R₂∙(R_t + 2∙R_С)= R₁∙R_{3 ,} 

бұдан                                     ,                                       (6.1)

мұнда R₁/R₂ = const; 

R₃ – var; 

R_С=сonst болуы керек, бірақ R_С қоршаған орта температурасының өзгерісіне байланысты өзгереді, сондықтан R_t бүлінеді, қоршаған орта температурасына қатысты қателік пайда болады.

Бұл кемшілік КТТ-ті көпірге үшсымды сұлбамен қосқан кезде жоғалады (6.1 сурет). Сонда көпір теңдігінің шарты  R₁∙(R₃ + R_С) = R₂∙(R_t + R_С).  Бұдан

  .                                     (6.2)

Егер көпір симметриялы болса (R₁ = R₂), онда   R_t = R₃, яғни R_t құрамында R_С  болмайды,  сөйтіп R_t қоршаған орта температурасына тәуелсіз.

Теңестірілген көпірлер кемшілігі: реттелетін R₃ иығында түйіспенің өткізгіштік кедергісінің болуы.

Артықшылығы: қоректендіруші кернеуге тәуелсіз, оның ең кіші мәнін НИ сезетін болады.