1) Кедергі термотүрлендіргіш. Металды және жартылай өткізгішті кедергі термотүрлендіргіштер.

Кедергі термотүрлендіргіші 260-750 ۫С аралығындағы температураны өлшеуде кең қолданылады. Бірақ кейбір жағдайларда олар 1000 ۫С температураны өлшеуге де қолданылады. Кедергі термотүрлендіргішінің жұмысы заттың температурасының өзгеруіне байланысты кедергісінің өзгеруінде негізделген. Температураны өлшеу үшін кедергі термотүрлендіргішті температурасын өлшеу керек ортаға енгізеді. Термометрдің кедергісінің температурадан тәуелділігі белгілі болса, оның кедергісінің өзгерісіне байланысты сол ортадағы температураны анықтауға болады. Осы уақытқа дейін термометрді жасау үшін тек таза металлдар ғана қолдану керек деп ойлаған. Бірақ көптеген зерттеулер нәтижесі жартылай өткізгіштер де кедергі термотүрлендіргішін жасау үшін қолданысқа жарайтынын көрсетті.

Көптеген металл басқыштың электр кедергісінің оң температуралық коэфициентінің мәні 0,4-0,6% таза металдар үшін. Ол электрондар - ток тасымалдағыштарының саны металлдарда өте көп болып және температура тәуелсіз болғанына байланысты. Электрондардың шашырауының үлкеюіне байланысты, металлдың температурасы жоғарылағанда электр кедергісі көбейеді.

Жартылайөткізгіштерде керісінше, температура жоғарылағанда электрондар саны лезде көбейеді. Сондықтан жартылайөткізгіштердің электр кедергісі температура жоғарылағанда дәл солай лезде азаяды. Көп қолданылатын таза метелллдан жасалатын кедергі термотүрлендіргіштерін обмотка түрінде бейтарап материалдан жасалған арнайы каркаста жұқа сымнан жасайды. Бұл обмотканы кедергі термотүрлендіргішінің сезгіш элементі деп те атайды. Температураны өлшеу барысында қорашан ортадағы зиян әсерден,механикалық зақымданулардан сақтау үшін сезгіш элементті арнайы корғаныс гильзасымен каптайды. Кедергі термотүрлендіргіштің артықшылықтары: температураны өлшеу кезіндегі жоғары дәлділік; термометрдің температураны өлшеу диапазонына байланысты стандартты градуирлеу шкаласы бар өлшеу аспаптарын жасауға болады; бірнеше өзара ауысатын термометрді бір өлшеу аспабына жалғап, бақылауды орталықтандыру мүмкіндігі; термометрді ақпаратты-есептеу машиналарымен байланыстырып қолдану мүмкіндігі.

Жартылай өткізгішті термометрлер 1,3 – 400К аралығындағы температураларды өлшеуге арналған. Олар технологиялық бақылау тәжірибесінде металлдармен салыстырғанда аз қолданысқа ие, себебі олар арнайы градуирлеуді талап етеді. Термометрдің кедергісін дәл анықтау үшін лабараториялық жұмыстарда потенциометр мен көпірлер колданылады. Типі мен дәлдік класын аспаптың кедергіні және температураны өлшеу дәлдігіне байланысты анықтайды. Термометрдің сезгіш элементіне арналған металл бірқатар талаптарға сай болу керек. Олар қышқылданбау керек және температураның жұмыс интервалында электр кедергісін тудыру қабілеті жоғары болу керек. Таңдалған металл R=f(t) тәуелділігі болып, кедергінің температуралық коэффициенті α өте жоғары болу керек.

Электр кедергісінің температуралық коэффициентін 0 – 100 ۫С аралығында қабылданады. Онда , мұндағы R0 және R100 – 0–100 ۫С аралығында берілген металлдың кедергілері.

Құймалардың кедергілерінің темп. коэф. төмен болады. Неғұрлым металл таза болатын болса, соғырлым оның термоэлектрлік қасиеттерді шығаруы жоғары болады және R100/ R0 және α мәні жоғары болады. R100/ R0 және α мәндері металлдың қаншалықты таза екенін және механикалық кернеудің бар жоғын көрсетеді. Механикалық кернеуді жою үшін жағу режимі қолданылады. Соның нәтижесінде R100/ R0 және α мәндері өзінің шекті мәніне дейін жоғарылайды. Жоғарыда көрсетілген талаптарға жауап беретін металл - платина. Егер өлшеу диапазонының жоғарғы шегінің температурасы төмен болса, онда жоғарыдағы талаптарға мыс пен никель сәйкес келеді. Термометрлерді жасау үшін өте аз жағдайларда темір, вольфрам, молибден сияқты металлдар да пайдаланылады.

2) Ауқымды счетчиктің жұмыр тегершігі (объемные счетчики с овальными шестернями). Мұндай өлшеу аспаптарына сұйықтықтың мөлшерін өлшейтін счетчиктер – поршендік, дисктік, жұмыр тегершігі, ротационды және т.б. Ауқымды счетчиктер өндірістің химиялық, мұнай өндіру және т.б. салаларында қолданылады. Олар қазіргі заманғы ТЭС-тарда қолданылмайды, себебі олардың техникалық сипаттамалары талапқа сай келмейді. Жұмыр тегершігі бар ауқымды счетчик бір біріне қыстырылған жұмыр тегершіктер корпустың ішіне орналастырылады, корпустың сұйықтық кіріп шығатын тетіктері бар. Кіретін сұйықтық тегершіктерді айналдыратын момент тудырады, олар трубопроводты қысып шығыс тетікке итереді. Тегергіштің әр айналуы кезінде сұйықтықтың дәл специфицирленген көлемі счетчик арқылы ағып өтеді. Тегергіштер счетчик сигнал жіберетін магниттік муфтаның көмегімен айналады. Жұмыр тегершігі бар ауқымды счетчиктер мөлшері аз сұйықтықтарды өлшеу үшін арналған және дәлдік класы өте жоғары (0,1-1,5)аспаптарға жатады. Жұмыр тегершігі бар ауқымды счетчиктер көмегімен әр түрлі сұйықтықтардың шығынын өлшеуге болады. Мұндай құрылғылармен тұтқырлықты және аз тұтқырлықты сұйықтықтарды өлшеуге болады. Мысалы: мазут, май, бензин, керосин, органикалық азық-түліктер және т.б.

19-билет.

1)Теңдестірілген және теңдестірілмеген көпірлер ( мосты ) көпірлерде 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.

Көпір теңестірілген кезде, I_НИ =0 және  R₂∙(R_t + 2∙R_С)= R₁∙R_{3 ,}                                                                  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   .     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. Теңестірілмеген көпірлер (ТМК)ТМК өзінің өлшеу диагоналінен өтетін токтың 0-мен теңесуін талап етпейді. Осы тоқтың мәні көпірге қосылған өлшенетін кедергінің мөлшері болып табылады. ТМК температураны өлшеу үшін өте сирек қолданылады. Олар газталдауыштарда кең қолданылады, сезімтал элемент ретінде электр тоғымен қыздырылатын металл немесе одан да жиірек жартылай өткізгішті резисторлар қолданылады.

R₁, R₂, R₃ – тұрақты резисторлар;

R_Б – қоректендіру диагоналіндегі реостат;

R_t – өлшенетін кедергі;

R_К – бақылаушы кедергі;

I_Д – өлшеу диагоналі бойынан өтетін тоқ;

П – ауыстырып қосқыш; 

2)Қысым құламасы айнымалы шығын өлшеуіш.Айнымалы қысымдар айырымасының шығынөлшегіштеріСұйық, газ және бу шығынын өлшеудің ең көп тараған принциптерінің түрі тарылатын құрылғыда айнымалы қысымдар айырмасын өлшеу принципі болып табылады. Қарастырылып отырған принципке сәйкес құбырға тарылатын құрылғы (ТҚ) орнатылады. Ағын А – А қимасмен өткенде қысылады да, инерцияға байланысты ТҚ-ның шығысында қысылу жалғаса береді, белгілі бір қашықтықта ең жоғары мәнге ие болады. Ағынның азаюы ағын жылдамдығының W тарылуға дейінгі жылдамдыққа қарағанда артуына әкеп соғады (11.2,в сурет). Ағынның кинетикалық энергиясы артады. Энергияның сақталу заңына сәйкес кинетикалық энергияның артуы потенциалдық энергияның кемуі есесінде жүзеге асады. Ал бұл өз кезегінде ТҚ-ның шығысында ағын қысымының Р азаюына себеп болады. Тарылатын құрылғыда дифманометрмен өлшенетін  қысымдар айырмасы пайда болады Р = Р1 – Р2 (11.2,б сурет).

а )          А

ТҚ айнымалы қысымдар айырмасының принципі

20-билет

1)Кедергі термотүрлендіргішке(КТТ) 3 сымды сұлбаны қосу. КТТ көмегімен температураны өлшеу – ол температура өзгергенде металлдар мен жартылай өткізгіштердің өзінің электрлік кедергісін өзгерту қасиетіне негізделген: егер градуирлеу сипаттамасы (түрлендіру функциясы)   белгілі болса R_t=f(t), онда R_t-ні өлшеу арқылы КТТ салынған ортаның температурасын анықтауға болады.КТТ -260 +1100 ^оС шектеріндегі температураны өлшейді.

КТТ мен бірге жұмыс істейтін өлшеу құралдары: а) көпірлер (теңестірілген және теңестірілмеген);б) логометрлерв) нормалаушы түрлендіргіштер.

Автоматты реттеу жүйелерінде кабель бағасын төмендету мақсатында 3 сымды сұлбаны қосу қолданылды. 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.

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.

2)Сұйық, газ және пардың саны мен шығынын өлшеу. Жалпы мәлімет.Зат мөлшері оның массасы немесе көлемі арқылы анықталады және сәйкесінше масса бірлігінде (кг, т) немесе көлем бірлігінде  ( , л) өлшенеді. Белгілі бір уақыт аралығында зат мөлшерін өлшеу құралдары санағыштар деп аталады. Құбырмен өтетін зат шығыны технологиялық процестің маңызды көрсеткіштерінің бірі болып табылады. Зат шығыны – арнаның берілген қимасы бойынан бірлік уақыт ішінде өтетін зат мөлшері. Түрлері: а) көлемдік шығын  Q, /с, /сағ. , л/мин өлшенеді;Көлемдік санағыштың жұмыс істеу принципі көлемі белгілі камераның көмегімен көлем өлшеуге және санағыштан өткен порция санын санауға негізделген.Артықшылықтары: өлшеу дәлдігі жоғары, өлшеу мәнінен (0,5 1,0)%, қысым шығындары елеусіз, көрсетуі тұтқырлыққа тәуелсіз. Кемшіліктері: өлшенетін ортаны механикалық қоспалардан жақсылап тазарту қажет. Өлшеу шектері: 0,01 250 /сағ. D=12 250 мм.б) массалық шығын  G,  кг/с, кг/сағ. , т/сағ. өлшенеді;в) орташа шығын:   Q=V/(τ2-τ1 ), мұнда V - санағышпен τ уақыт аралығында өлшенетін зат көлемі;г) шынайы немесе лездік шығын:  Q= dV/dτ  немесе  G1= dm/dτ    - зат мөлшерінің уақыт бойынша туындысы.Шығынды өлшейтін құралдар  шығынөлшегіштер деп аталады. Сұйық, газ және бу шығынын өлшеудің ең көп тараған принциптерінің түрі тарылатын құрылғыда айнымалы қысымдар айырмасын өлшеу принципі болып табылады. Қарастырылып отырған принципке сәйкес құбырға тарылатын құрылғы (ТҚ) орнатылады.