4.1 Сур. Өзекті дилатометр

Биметалды термометрлер деп бір-бірімен тұтас дәнекерленген, сызықтық температуралық ұлғаю коэффициенті әртүрлі болатын екі әртүрлі металл пластинкадан, мысалы болат пен инвардан (4.2-сурет) жасалған өлшеуішқұралдарын айтады. Қыздырғанда биметалл пластинка деформацияланып, сызықтық температураның ұлғаю коэффициенті кішірек металл жағына (инварға) қарай иіледі. Биметалды термометр өлшеу қателігі % болатын -100 С-тан 600 С-қа дейінгі температураны өлшеуге арналған.

4.2 Сур. Биметалды термометр

Манометрлік термометрлер.

Жұмыс істеу принципі тұйық герметикалық терможүйеде жұмыстық термометрлік заттың қысымы мен температурасы арасындағы тәуелділікке негізделген. Жұмыстық термометрлік заттың түріне қарай, манометрлік термометрлер газды, сұйықты және конденсациялы болып бөлінеді. Осы термометрлердің көмегімен -60 С-тан 600 С-қа дейінгі температура өлшенеді. Дәлділік класы . Манометрлік термометрлер (9-сурет) ортаға батырылатын термобаллоннан (7), қорғаушы қабаты бар (6) капиллярдан (5) және қорапта орнатылған манометрлік серіппеден (2) тұрады.

Аспап келесі түрде жұмыс істейді: термобаллонды қыздырған кезде терможүйедегі жұмыстық заттың қысымы артып, манометрлік серіппені деформациялайды. Серіппенің бос ұшының деформациясы жетек (3) пен сектор (1) арқылы өлшенбекші температура мәнәне сәйкес келетін белгіге аспап стрелкасын жылжытады.

4.3 Сур. Манометрлік термометр

Газды манометрлік термометрлер.

Бұл аспаптарда жұмыстық (термометрлік) зат ретінде азот пайдаланылған. Жұмыстық заттың қысымы мен температураның арасындағы тәуелділік келесі формуламен өрнектеледі

Мұндағы -қысым өзгерісі, Р_а, Р_с, Р_б-жұмыстық заттың (газдың) t_с және t_б кездеріндегі қысымдары, Па; -газ ұлғаюының термиялық коэффициенті,1/^оС; t_б және t_с-бастапқы және соңғы температура, ^оС;

Өрнекті талдау терможүйедегі қысымның өзгерісінің Р_б бастапқы қысымға және (t_с- t_б) температура айырымына тура пропорционал екенін көрсетеді, яғни аспап шкаласы бірқалыпты. Газды манометрлік термометрлер -60 ^оС-тан 600^оС-қа дейінгі температураны өлшеуге арналған.

Сұйық манометрлік термометрлер.

Сұйық манометрлік термометрлерде жұмыстық зат ретінде сынап (-30^оС-тан 600^оС-қа дейін) не ксилол (-40^оС-тан 200^оС-қа дейін) қолданылады.

Олардың жұмыс істеу принципі келесі теңдеумен өрнектеледі:

,

-қысым өзгерісі, Па; -сұйықтың көлемдік ұлғаю коэффициенті,1/^оС; - температура өзгерісі, ^оС; -сұйықтың сығылғыштық коэффициенті, м²/Н.

Сұйық манометрлік термометрлердің шкаласы бірқалыпты болады және -150^оС-тан 300^оС-қа дейінгі температураны өлшеуге арналған.

Конденсатты манометрлік термометрлер.

Жұмыстық зат ретінде R₂₂хладон, пропиллен, ацетон, метил хлориді т.б. пайдаланылады. Термометрлердің термобаллонының бөлігі (әдетте, көлемінің 70-75%) конденсатпен толтырылып, оның жоғарғы жағында, яғни конденсат үстіндегікапилляр мен манометрлік түтікте пайдаланылатын жұмыстық заттың қаныққан буы болады.

Конденсаторлық манометрлік термометрдің жұмыс істеу принципі қаныққан бу қысымы мен температураның өзара тәуелділігіне негізделген. Өлшенетін ортаның температурасын арттырғанда термобаллондағы сұйық буланады да, ол терможүйедегі қаныққан будың қысымының өзгерісіне әкеледі, осының нәтижесінде беріліс механизмі арқылы бос ұшы стрелкаға жалғанған манометрлік серіппе деформацияланады. Уақыттың берілген мезетінде стрелка өлшенетін температураның мәнін көрсетеді. Мұндай аспаптармен -50^оС-тан 300^оС-қа дейінгі температураны өлшеуге болады.

Температура түрлендіргіштері.

Кірістік электр шамаларының түріне қарай электр жылулық элементтер термокедергі және термопара болып бөлінеді. Термокедергі деп, қасиеті температураға тәуелді металдан немесе жартылыай өткізгіштен жасалған кедергіні айтады. Металл термокедергі таза мыс, темір, никель және платина секілді металлдардан әзірленеді. Жартылай өткізгіштерден металдардың айырмашылығы олардың кедергісі температура артқан сайын кеми түседі.Жартылай өткізгіштердің термокедергілерінің сезімталдығы металл термокедергілерге қарағанда айтарлықтай жоғары. Себебі металл үшін температуралық коэффициент шамамен _э=(4...6)10^-3 болса, жартылай өткізгіш үшін =-40 10^-3 және одан да жоғары болады, яғни 6...10 есе үлкен.

Термопара ұштары өзара дәнекерленген екі әртекті А және Б өткізгіштерден тұрады (4.4-суретте көрсетілген). Қосылыс нүктелерінің әртүрлі температурасында (t₁және t₂), яғни термопара ұштарындағы температура артқан кезде термопара тізбегінде өсетін ЭҚК пайда болады. Бұл құбылысты термоэлектр эффектісі деп атайды. Термопараны түзетін өткізгіштер термоэлектродтар деп атайды. Олар әдетте металдан және олардың қорытпаларынан жасалады.

Егер термопараның бір дәнекерінің температурасын t₂ тұрақты қалдырып (қоршаған ортаның температурасына жуық), келесі дәнекерін қыздырсақ, онда туатын термо ЭҚК мен қыздырылған ұшының t₁ температурасы арасында айқын тәуледілік байқалады. Демек термопара t₁ температурасының өзгерісіне түрлендіреді. Термо ЭҚК өлшеу үшін термопара тізбегіне өлшеуіш аспапты қосу қажет (4.4-сурет).

4.4,а,б,в-сурет.

Сәуле пирометрлері.

Сәуле пирометрлері немесе пирометрлер деп дене температурасын олардың жылулық сәуле шығаруы бойынша анықтайтын өлшеу құралдарын айтады. Дененің жылулық сәуле шығару қасиеттерін пайдаланып дененің температурасын өлшеу тәсілі, абсолют қара дененің, яғни өзіне келетін барлық сәулелік энергияны түгелдей жұтатын дененің сәуле шығару заңдарына негізделген. Сәулелік энергия қызған денеден ұзындығы әр түрлі толқындар түрінде тарайды.

Пирометрлер әрекет принципі бойынша жарықтылық (оптикалық), радияциялық (толық сәуле шығару) және түрлі-түсті (спектрлік қатынас) болып бөлінеді.

Жарықтылық пирометрлер.

Бұлардың жұмыс істеу принципі зерттелетін дененің монохромат сәулесінің жарықтылығын пирометрлік шаманың қыздыру қылының жарықтылығымен салыстыруға негізделген. Бұлар спектрдің көрінетін аймағындағы қызған дененің температурасын өлшеуге (700^оС-тан 800^оС-қа дейін) арналған.

Радияциялық пирометрлер.

Бұл пирометрдің жұмыс істеу принципі дененің толық энергетикалық жарықтылығын (спектрдің көрінетін әрі көрінбейтін бөлігі) температураға тәуелділігіне негізделген. Олар 400^оС-тан 3500^оС-қа дейінгі температураны өлшеуге арналған.

4-дәріс бойынша тест сұрақтары

1. Ұлғаю термометрлеріне жататындар:

1. сұйықтық және дилатометрлік

2. биметалды және манометрлік

3. сұйықтық және манометрлік

4. дилатометрлік және биметалды

*5. жоғарыда көрсетілгеннің барлығы

2. Әсері зат көлемінің қоршаған ортаның температурасының байланысына негізделген температура өлшеу құрылғысын көрсет

*1. ұлғаю термометрі

2. термоэлектрлік термометр

3. кедергі термометрі

4. сәулелену пирометрі

5. термопара

3. Әсері қатты заттардың жылулық ұлғаюына негізделген термометр

1. сұйықтық және дилатометрлік

2. биметалды және манометрлік

3. сұйықтық және манометрлік

*4. дилатометрлік және биметалды

5. жоғарыда көрсетілгеннің барлығы

4. Әсері температураның тұрақты көлемі кезінде жұмыстық заттың қысымына байланысты қолдануға негізделген термометр

1. дилатометрлік

2. биметалды

* 3. манометрлік

4. термоэлектрлік

5. термокедергілік

5. Әсері температураны өлшеу кезінде екі әртекті өткізгіштердің дәнекерінде пайда болған термоЭҚК негізделген температура өлшеу құрылғысын көрсет

1. термокедергі

*2. термопара

3. терморезистор

4. термистор

5. биметалды термометр

5-ДӘРІС

ҚЫСЫМ ӨЛШЕУГЕ АРНАЛҒАН АСПАПТАР

Қысым деп дене бетінің қандай да бір бөлігіне бағыт бойынша, осы бетке перпендикуляр, әсер ететін күш қарқындылығын сипаттайтын шаманы айтады. Қысымның абсолюттік, артық және вакумметрлік түрлері бар.

Абсолюттік қысым деп сұйықтың, газдың не будың қысымдарын айтады. Абсолюттік қысым келесі формуламен анықталады:

Р_абс=Р_арт+Р_атм, (5.1)

мұндағы Р_арт-артық қысым, Па; Р_атм-атмосфералық қысым, Па.

Артық қысым деп атмосфералық қысым мәніне сәйкес шартты нөлден бастап есептелетін қысымды айтады:

Р_арт=Р_абс-Р_атм, (5.2)

Вакуумметрлік қысым (сиретілу, вакуум) атмосфералық және абсолюттік қысымдардың айырымына тең:

Р_вак=Р_атм-Р_абс. (5.3)

Халықаралық бірліктер жүйесі бойынша қысымның өлшем бірлігі Па (паскаль) [1 Па=1 Н/м²] . Паскаль- біркелкі орналасқан 1м² беткі ауданға түсетін 1Н күш.

Қысымды өлшейтін аспаптар әрекет принципі мен өлшейтін қысымның түріне қарай жіктеледі.

Әрекет принципі бойынша қысым өлшеуге мынандай аспаптардың түрлері қарастырылады: сұйықтық, бұл өлшенетін қысым мен сұйық бағанының гидростатикалық қысымын теңгеру принципіне негізделген; деформациялық (серпімді сезгіш элементтерді), мұнда қысымды серпімді сезгіш элемент деформациясының шамасы бойынша немесе сезгіш элемент тудыратын күш бойынша өлшейді.

Ал өлшейтін қысым түріне қарай аспаптар келесі түрге жіктеледі: барометрлер-атмосфералық қысымды өлшеу үшін; манометрлер-артық қысымды өлшеу үшін; вакуумметрлер-сиретілуді өлшеу үшін; мановакуумметрлер-артық және вакуумметрлік қысымды өлшеу үшін; арын өлшеуіш (напорометр)-шамалы артық қысымды өлшеу үшін; тартым (тягомер) өлшеуіш-шамалы сиретілуді өлшеу үшін; дифференциал манометрлер немесе дифманометрлер-қысым құламасын (перепад) өлшеу үшін. Сондай ақ қысым түрлнедіргіштері кеңінен қолданылады, олар пневмокүштік, электрокүштік және жиіліктік-күштік болып бөлінеді.

Сұйықтық аспаптар.

Сұйықтық аспаптар сынап, су немесе спирт толтырылған, өлшенетін параметрлерін санайтын шкаласы (2) бар иілген U тәріздес шыны түтік (1) түрінде болады (5.1-сурет). Түтіктін бір ұшы (4) зерттелетін ортамен, ал екінші ұшы (3)

5.1-сурет

атмосферамен қосылған. Аспаптың әрекет принципі өлшенетін қысымды сұйық бағанасының гидростатикалық қысымымен теңестіруге негізделген. Сұйық биіктігі (h) аспаптың екі иініндегі жұмыстық (құйылған) сұйықтың қосындысымен (h₁+h₂) анықталады, яғни h=h₁+h₂. Бұл жағдайда өлшеу нәтижесі су немесе сынап бағанасының миллиметрімен өрнектеледі. Әйтсе өлшеу нәтижесі қысым бірлігі –паскальмен (Па) өрнектелуі де мүмкін, сонда

Р_арт=Р_абс-Р_атм=hg( - _с), (5.4)

Мұндағы h- жұмыстық сұйықтық деңгей өзгерісі, м; g-еркін түсу үдеуі, м/с²; -жұмыстық сұйықтың тығыздығы, кг/м³; _с-жұмыстық сұйықтың жоғарғы жағындағы ортаның тығыздығы, кг/м³.

Сұйықтың жоғарғы жағындағы ортаның тығыздығы жұмыстық сұйық тығыздығынан барынша кем болған кезде, яғни _с<< , (4) теңдеуін келесі түрде жазуға болады:

Р_арт=hg (5.5)

Сұйық аспаптардың дәлдігі барынша жоғары әрі құрылысы қарапайым.

Қысым құламасын өлшеуге арналған дифференциал манометр қоңыраулы, сақиналы, қалытқылы болып келеді. Мысал ретінде қалытқылы дифференциал

5.2-сурет.

манометрдің принциптік схемасын қарастырайық (5.2-сурет).

Ол U тәріздес түтікпен жалғасқан, жұмыстық сұйықпен (сынап немесе трансформатор майы) толтырылған екі ыдыстан тұрады. Көрсеткіш стрелкамен жалғасқан диаметрі кіші ыдыс-минустық (ауысымды), ал ішінде қалытқысы бар үлкен диаметрлі ыдыс-плюстік деп аталады. р₁-р₂ қысым айырымының әсерінен қос ыдыстың ішіндегі жұмыстық сұйықтың деңгейлері өзгереді. Минустық ыдыстағы сұйықтың деңгейі h₁ биіктікке, ал плюстік ыдыстағы h₂ биіктікке төмендейді. Бұл жағдайда сұйық деңгейінің айырымы келесі теңдікпен анықталады:

h=h₁+h₂ (5.6)

егер

h₁S₁=h₂S₂ (5.6,а)

шарты орындалса, онда ыдыстардағы сұйықтың көлемі бірдей болады, мұндағы S₁, S₂- ауысымды (минустық) және плюстік ыдыстардың сәйкес қимылдарының ауданы, м².

(5.6,а) келесі түрде жазуға болады

h₁( d₁²)/4=h₂( d₂²)/4

немесе

h₁=h₂d₂²/ d₁², (7)

мұндағы d₁, d₂-минустық және плюстік ыдыстардың сәйкес ішкі диаметрлері, м.

Қысым өзгерісі биіктігі h сұйық бағанасының салмағымен теңгеріледі. Сонда қысымның тепе-теңдік шарты

Р= Р₁-Р₂=hg( _ж- _о) (5.8)

тәуелділігімен анықталады, мұндағы Р₁ мен Р₂-плюстік және минустық ыдысқа түсетін сәйкес қысым, Па; g-еркін түсу үдеуі, м/с²; _ж-дифмонометрдегі жұмыстық сұйықтың тығыздығы, кг/м³; _о-жұмыстық сұйықтың жоғарғы жағындағы ортаның тығыздығы, кг/м³.

Қалытқылы дифференциал манометрдің жұмысын сипаттайтын тәуелділікті анықтау үшін келесідей түрлендірулер жасайық: (5.7)-дегі h₁-дің мәнін (5.6)-не қойғанда:

h=h₂(1+d₂²/ d₁²) (5.9)

және (5.9)-дегі h-тың мәнән (5.8) қойсақ:

Р= Р₁-Р₂=h₂ (1+ d₂²/ d₁²)( _ж- _о) g,

келесі өрнекті шығарып аламыз

h₂= (5.10)

Алынған өрнекті талдаған кезде нақты бір аспап үшін ( _ж- _о) мен (1+ d₂²/ d₁²) шамалары еркін түсу үдеуі (g=соnst) тәрізді тұрақты болатындығын көреміз, демек қалытқының h₂ биіктікке ығысуы Р қысымның өлшенбекші құламасын сипаттайтын болады. (5.9) d₁ қатысты шешетін болсақ

d₁= d₂ (5.11)

Осы (11) формуласы бойынша ауысымды (минустық) ыдыстың диаметрі анықталады. Минустық (ауысымды) ыдыстың диаметрі мен биіктігін өзгерте отырып, өлшеудің жоғарғы шегін кең ауқымды 0,0063 МПа-дан 0,1 МПа-ға дейін өзгертуге болады, бұл қалытқылы дифманометрдің артықшылығы болып табылады.

Деформациялы аспаптар.

Қысымды немесе сиретілуді өлшеу әрі автоматты реттеу үшін деформациялық аспаптар, яғни серпімді сезгіш элементтері бар аспаптар кеңінен қолданылады. Бұл аспаптардың жұмыс істеу принципі өлшенетін қысымды (Р) серпімді сезгіш элементте туындайтын деформация күшімен (F) теңгеруге негізделген. 3-суретте серпімді және сезгіш

5.3-сурет.

элементтердің әр түрі берілген.

Мәселен, будың, судың және сығылған ауаның қысымын өлшеуге пайдаланатын аспаптардың құрылысы 4-суретте көрсетілген.

Бір орамды түтіктің ішіне түсетін қысым әсерінен оның қимасының қисықтығы өзгереді де, бос ұшының қисықтығын тудырады. Түтікше серіппенің (1) бір ұшы қысым (Р) өлшенетін құбырға қосылатындай бұрандасы бар ұстағышқа (2) мықтап бекітілген. Түтікше серіппені бұрау бұрышын анықтау тәуелділігі

мұндағы b-түтікше серіппе қимасының жартылай өсінің ұзындығы, м; b-түтікше серіппе қимасының жартылай өсінің ұзындығының өзгерісі, м; -түтікше серіппені бұраудың бастапқы бұрышы, град; =270^о.

Түтікше серіппенің ішіндегі қысым ұлғайғанда, оның бос ұшы қозғалысқа келіп арнайы механизмдер арқылы аспаптың стрелкасын бұрышқа бұрады.

Сиретілу және қысым түрлендіргіштері.

Қысым түрлендіргіштерінің үш түрі бар: пневмокүштік, электрокүштік, жиіліктік-күштік.

Аспаптар негізгі екі элементтен тұрады: өлшеу блогынан және өлшеу блогының рычагын шығыстық стандарт сигналына- пневмо, электрлік және жиіліктік, алмастыру түрлендіргішінен. Мұндай түрлендіргіштер автоматты бақылау жүйесінің және қысымды реттеу жұмыстары үшін қолданылады.

Пневмокүштік түрлендіргіштің жұмыс принципі келесідей. Өлшеу блогындағы 8 өлшенетін қысым Р күшіне түрленеді, ол кері байланыстың 7 сильфон күші арқылы теңгеріледі. Қысым өзгерген кезде рычагтың 1 және заслонканың 4 алмасуы жүреді. Сонда сопло 5 және заслонка 4 бұл алмасуды қысымы 137 кПа (1,4 кгс/см²) ауаға түрлендіреді,ал күшейткіштің шығыс сигналының қысымы 19,6-98 кПа (0,2-1 кгс/см²) шегінде өзгереді.

Электрокүштік және жиіліктік-күштік түрлендіргіштің жұмыс принципі (5,б,в-сурет) пневмокүштік түрлендіру әсеріне негізделген. Электрокүштік түрлендіргіштегі қысым Р өзгерген кезде дифференциалды-трансформаторлы индикатордың 5 рычагты жүйесі 1 мен басқару шығырының 4 алмасуы жүреді. Индикатордағы шығыр алмасқан кезде электронды күшейткіш 6 арқылы күшейтілетін айнымалы тоқ кернеуі генераторланады. Күшейткіштен шығыс сигнал қашықтыққа беру желісіне және электромагниттік құрылғының 8 орамына 7 түседі, ол кірістік күшті Р_кір теңгеретін кері байланыс болып табылады. Түрлендіргіштің шығыс тоқ шамасы 0-5 мА немесе 0-20 мА тұрақты тоқты құрайды.

5-дәріс бойынша тест сұрақтары

1. Қысымның барлық түрі жайлы өлшеу ақпараттарын алуға арналған өлшеу құрылғысы 1. қалай аталады?

1. термометр

*2. манометр

3. вискозиметр

4. шығын өлшеуіш

5. тығыздық өлшеуіш

2. Сиретілген газ қысымын өлшеуге арналған өлшеу құрылғысы

1. термометр

*2. вакуумметр

3. вискозиметр

4. шығын өлшеуіш

5. тығыздық өлшеуіш

3. Екі қысымның айырымын өлшеуге арналған өлшеу құрылғысы

1. интегралды монометр

2. лагометрлік манометр

3. тригонометрлік монометр

*4. дифференциалды монометр

5. Экспоненциалды монометр

4. Абсолютті қысым Р_аб келесі түрде анықталыды (мұндағы Р_ар- артық қысым, Р_ат- атмосфералық қысым)

1. Р_аб =Р_ар/Р_ат

2. Р_аб = Р_ат /Р_ар

3. Р_аб =Р_арР_ат

4. Р_аб =ln(Р_ар/Р_ат)

*5. Р_аб =Р_ар+Р_ат

5. Жұмыс принципі өлшенетін қысым мен сұйық бағанындағы қысымым арасындағы айырымды теңгеруге негізделген манометр

*1. сұйықтық

2. деформациялы

3. электрлік

4. күштік поршенді

5. жылулық

6. Жұмыс принципі өлшенетін қысымды сезімтал элементтердің (пружина, сильфон, мембрана) серпімді күшімен теңгеруге негізделген манометр

1. сұйықтық

*2. деформациялы

3. электрлік

4. күштік поршенді

5. жылулық

6-ДӘРІС

ДЕҢГЕЙ ӨЛШЕУІШТЕР

Қалтқылы деңгей өлшеуіштер. Атмосфералық қысыммен жұмыс істейтін ыдыстардағы сұйық деңгейін өлшейтін қарапайым аспаптарға қалтқылы деңгей өлшеуіштер жатады. Олардың әрекет принципі бақыланатын сұйық бетіндегі қалтқының ыдыстағы сұйық деңгейі өзгерген кезіндегі ығысуына негізделеді (6.1 сурет). Ыдыстағы сұйық бетінде (1) жүзіп жүретін қалтқы (2) ролик (4) арқылы қалтқы мен тросты теңгеретін жүкке (6) троспен (3) жалғанған. Жүкке бекітілген стрелка шкаладан (5) ыдыстағы сұйықтың деңгейін көрсетеді. Қалтқылы деңгей өлшеуіштер өлшеу дәлдігі аса қажет болмаған жағдайда пайдаланылады.

Электрлік деңгей өлшеуіштер. Мұндай деңгей өлшеуіштердің (кондуктометрлік және сыйымдылық) жұмыс істеу принципінің негізіне актив омдық кедергінің не сыйымдылықтың бақыланатын орта деңгейіне тәуелділігі алынған.

Мембранды деңгей өлшеуіш. Бұл құрылғылар сусымалы заттардың және астықтың деңгейін өлшеуге қолданылады. Бункердің қабырғасына бекітілген астық деңгейінің мембранды сигнализаторында, астық қысымы қатты металл дискімені 2 иілгіш мембранаға 1 әсер етеді және оны серіппенің 3 күшімен алмастырады. Мембрананың астындағы астық биіктігі 150 мм болғанда контактінің іске қосылуы жүру керек.

Гидростатикалық деңгей өлшеуіш. Бұл құрылғының жұмыс принципі сұйыққа жүктелген денеге әсер ететін сұйық бағанының қысымын өлшеуге негізделген. Тамақ неркәсібінде буйкалы және пъезометрлік гидростатикалық деңгей өлшеуіштер кеңінен қолданылады.

Буйкалы деңгей өлшеуіштің жұмыс принципі сұйыққа жүктелген буйкаға әсер ететін итергіш күшті өлшеуге ненгізделген. Бұл күш ретінде серіппенің немесе оратылған торсинді түтіктің тығыз күші қолданылады.

Пъезометрлік гидростатикалық деңгей өлшеуіштерсұйық толтырылған резервуарға орналастырылған түтікті көрсетеді, оның деңгейі өлшенеді. Бұл түтік арқылы ауа үрленеді, ол сұйық арқылы көпіршік түрінде өтеді. Түтіктегі ауа қысымы ρ сұйық деңгейінің өлшемі болып табылады. Мұнда сұйық тығыздығының әсерін ρ ескеру керек, өйткені ρ=ρgH.

Электрлік деңгей өлшеуіш. Мұнда деңгейді өлшеу датчиктің сезімтал элементінің көмегімен электр сигналына түрлендіреді, ол қандай да бір электр өлшеу аспабымен өлшенеді. Мұнда ортаның электрлік қасиеттері қолданылады: электрөткізгіштік, диэлектрлік өтімсділік және т.б.

Акустикалық (ультрадыбысты) деңгей өлшеуіш. Бұл аспаптар дыбыстық тербеліс қасиетіне негізделген, ортаның бөлігінің шегінің түрлі акустикалық кедергісіне байланысты. Ультрадыбысты деңгей өлшеуіштің ерекшелігіне олардың өлшенетін ортаның қасиетінің өзгерісіне сезімталдылығының жоқтығын жатқызуға болады, мысалы, үлкен температуралық диапазон, жоғарғы сенімділік

Радиоизотопты деңгей өлшеуіш. Бұл аспаптарда сәулелену қабылдағышына (детекторға) берілетін иондалатын сәуленің ағынының қарқындылығына байланысты, өлшенетін ортаның деңгейіне байланысты.

6-дәріс бойынша тест сұрақтары

1. Қалытқылы деңгей өлшеуіште сұйық деңгейі ненің жағдайы бойынша анықталады?

*1. қалытқының

2. шкифтің

3. роликтің

4. стрелканың

5. серіппенің

2. Мұндай деңгей өлшеуіштердің жұмыс істеу принципінің негізіне актив омдық кедергінің не сыйымдылықтың бақыланатын орта деңгейіне тәуелділігі алынған.

1. Мембранды

2. Қалытқылы

3. Гидростатическалық

*4. Электрлік

5. Радиоизотопты

3. Бұл құрылғылар сусымалы заттардың және астықтың деңгейін өлшеуге қолданылады.

*1. Мембранды

2. Қалытқылы

3. Гидростатическалық

4. Электрлік

5. Радиоизотопты

4. Бұл аспаптарда сәулелену қабылдағышына (детекторға) берілетін иондалатын сәуленің ағынының қарқындылығына байланысты, өлшенетін ортаның деңгейіне байланысты.

1. Мембранды

2. Қалытқылы

3. Гидростатическалық

4. Электрлік

*5. Радиоизотопты

5. Бұл аспаптар дыбыстық тербеліс қасиетіне негізделген, ортаның бөлігінің шегінің түрлі акустикалық кедергісіне байланысты.

*1. Акустикалық (ультрадыбысты) деңгей лшеуіш

2. Қалытқылы

3. Гидростатическалық

4. Электрлік

5. Радиоизотопты

7-ДӘРІС

ГАЗ, ҚАТТЫ ЖӘНЕ СУСЫМАЛЫ ЗАТТАРДЫҢ ЫЛҒАЛДЫЛЫҒЫН ӨЛШЕУГЕ АРНАЛҒАН АСПАПТАР

Ылғалдық өнім сапасының негізгі көрсеткіштерінің бірі өйткені оларды сақтау ұзақтығы көп жағдайда осы параметірге тәуелді.

Заттардың құрамындағы ылғалды тіке не жанама тәсілмен анықтайды. Тіке тәсілде ылғалды үлгінің кептірерден бұрынғы және одан кейінгі массаларының айырымы бойынша анықтайды. Ол үшін таразыны пайдаланады. Заттардың құрамындағы ылғалды анықтау уақыты кептіру шапшандығына байланысты. Ылғалды буландыруды тездету үшін электор қыздырғыш апаратурамен жабдықталған арнайы кептіргіш камералар пайдаланылады. Үлгідегі ылғалды буландыру және кептіру ұзақтығы түрлі кептіргіштерде 5 сағ-тан 24 сағ-қа дейін жетеді. Тіке тәсілдер бойынша дәл,сондықтан оларды лабораторияларда ылғалдықты жанама тәсілмен анықтауға арналған өнеркәсіптік ылғал өлшеуіштерді бақылау және тарлау үшін пайдаланылады.

Жанама тәсілдер шамасы үлгідегі ылғалға тәуелді параметірлерді өлшеуге негізделген. Төменде диэлектрик аса жоғары жилікті (АЖЖ) және оптикалық тәсілдерге негізделген аспаптарды қарастырайық.

Диэлькометірлік ылғал өлшеуіш. Осы аспаппен дымқыл өнімдерге диэлектірлік өтімділік пен диэлектрик энергия шығынының өзгерісі бойынша құрамындағы ылғалды өлшейді. Ылғалдың арытуымен диэлектрик өтімділікпен диэлектрлік энергия шығыны өседі. Бірақ диэлектрик өтімділікке тек ылғал мөлшері ғана емес,оның өнімде таралуы және байланыс түрі де ықпал етеді. Сол себепті бұл тәсіл ылғал байланысқан күйде болатын өнімдерге жарамсыз. Мұндай аспаптарда сезімтал элемент ретінде жазық не целиндр конденцатор пайдаланылады.

Диэлькометрлік ылғал өлшеуіш (4,34,а-сурет) көпірлік өлшеуіш (1) схемадан құралып, иіннің ұштарына С_а айнымалы сыйымдылықконденсатор мен С жұмыстық конденсатор сондай ақ R₁және R₂ кедкргілері қосылған АБ көпірінің диоганалына жоғарғы жилікті генератордан (2) қоректену кернеу беріліп ВД диоганалындағы айырым кернеуі күшейткішпен (5) күшейтіледіде, реверсивті электр қозғалтқышына (4) беріледі, ол тіркеуіш аспаптың (3) стрелкасын жылжытып, генератор кернеуінің жилігін өзгертеді.

АЖЖ-ылғал өлшеуіш. Жоғарғы сезімталдығымен дәлдігімен сипатталатын аса жоғарғы жилікті тәсіл ылғалды жанаспасыз өлшеу үшін пайдаланылады.АЖЖ ылғал өлшеуіштің әрекет принципі өнім арқылы өткен немесе бетінен шағылған электромагниттік толқынның полярлану жазықтығының амплитудасын фазасы мен бұрылу бұрышын өлшеуге негізделген.АЖЖ ылғал өлшеуіш көрсету өнімнің физикалық-химиялық қасиеттеріне тәуелсіз,сондықтан оның бұл қасиеті диэлькометрлік ылғал өлшеуішпен салыстырғанда айтарлықтай артықшылығы болып табылады.Ылғал өлшеуіш (4,34-б сурет) АЖЖ-генератордан (1), сәулелендіргіштен (2), сәуле қабылдағыштан (3) және тіркеуіш аспаптан (4) тұрады. Сыйымдылығы С конденсатор астарларының арасынан өнімді өткізгенде ондағы ылғал мөлшеріне байланысты көпірде баланс бұзылушылығы болып ВД диоганалында электр тогы түзіледі. Күшейтілген сигнал реверсивті электро қозғалтқыштың қозу орамына беріледі. Электр қозғалтқыштың білігі айналып, сәйкесінше ылғалдықты көрсететін аспап стрелкасын қозғайды. Онымен бір мезетте генератор кернеуінің тербеліс жиілігі өзгеріп, бұл кезде көпірдің баланс бұзылушылығы жойылады. өнімдегі ылғал мөлшерінің артуына АЖЖ тербелісі өшіп тербеліс амплитудасы кемиді, ал оны өлшеуіш аспап тіркейді.

Оптикалық ылғал өлшеуіш. Оптикалық ылғал өлшеуіште инфра қызыл (ИҚ) сәулелер ылғалы бар үлгілерде жұтылады не шығалады. ИҚ сәулелердің жұтылу дәрежесі зерттелетін үлгідегі ылғал мөлшеріне тәуелді болады. Тәсілдің сезімталдығы мен дәлдігіне жуықтау. Ылғал өлшеуіш (4.34 в сурет) сәуле көзінен (2), оптикалық құрылғыдан (1,8) жарық сүзгіден (7) және фоторезистордан (3) күшейткіштен (4) есептегіш құрылғыдан (5) және тіркеуіш аспаптан (6) тұрады.

ИҚ сәулелер бірінші линзада жиналып, үлгіге бағытталады, одан шағылысып, шашыранған сәуле шоғы екінші линзада жиналып, жарық сүзгі арқылы фоторезисторға беріледі. Жұмыс кезінде жарық сүзгі зерттелетін үлгі жұтатын сәуле жиілігіне байланысты белгілі бір уақыт өткенде ауыстырылып отырады. Әртүрлі жиілікті сәуле шағылуының қарқындылығы тіркеліп, есептеуіш құрылғымен есептеледі, содан кейін сигналдың есептеуіш шамасы өнімдегі ылғалды көрсететін тіркеуіш аспапқа беріледі. Монохромат сәуле көзі ретінде лазер сәулесі пайдаланылуы мүмкін.

7-дәріс бойынша тест сұрақтары

1. Осы аспаппен дымқыл өнімдерге диэлектірлік өтімділік пен диэлектрик энергия шығынының өзгерісі бойынша құрамындағы ылғалды өлшейді.

*1. Диэлькометірлік ылғал өлшеуіш

2. АЖЖ-ылғал өлшеуіш

3. Оптикалық ылғал өлшеуіш

4. Гигрометр

5. Психометр

2. Заттың құрамындағы ылғал салмағының М ылғалды заттың салмағына Мвл қатынасы:

1. W=M/Mвл=М/(Мо+М) *

2. W=M/Mвл

3. W=М/(Мо+М)

4. W=Мо+М

5. W=M/Mвл+М

3. Жоғарғы сезімталдығымен дәлдігімен сипатталатын аса жоғарғы жилікті тәсіл ылғалды жанаспасыз өлшеу үшін пайдаланылады

1. Диэлькометірлік ылғал өлшеуіш

*2. АЖЖ-ылғал өлшеуіш

3. Оптикалық ылғал өлшеуіш

4. Гигрометр

5. Психометр

4. Қандай ылғал өлшеуіште инфра қызыл (ИҚ) сәулелер ылғалы бар үлгілерде жұтылады не шығалады. ИҚ сәулелердің жұтылу дәрежесі зерттелетін үлгідегі ылғал мөлшеріне тәуелді болады.

1. Диэлькометірлік ылғал өлшеуіш

2. АЖЖ-ылғал өлшеуіш

*3. Оптикалық ылғал өлшеуіш

4. Гигрометр

5. Психометр