2)Электр кедергілі манометрлер.

Электр кедергілі манометрлер.

Бұл манометрлердің әрекетінің принципі сыртқы қысымға тәуелді өткізгіштердің электрлік кедергілерінің өзгерісіне негізделген. Жалпы мұндай өткізгіш ретінде манганин қолданылады, өйткені ол электрлік кедергінің төменгі температуралық коэффициентіне ие болады. Кедергінің ДR қысым әрекетінен Р өзгеруі сызықты заңға сәйкес өтеді:

ДR = kRP (52)

мұндағы R— өткізгіштің кедергісі, Ом; k — пьезокоэффициент (k = ДR/RP, Па^-1).

Манганин үшін пьезокоэффициент салыстырмалы жоғары емес (k = 20 Па^-1). Мысалы, қысымның 100 МПа өзгеруі кезінде манометрдің электрлік кедергісі бары-жоғы 0,2 % өзгереді. Бұл манганинді манометрлердің жоғары және өте жоғары қысымдарды (3х10³ МПа дейін) өлшеу үшін ғана тиімді екенін анықтайды.

Манометрдің құрылымы 31 суретте көрсетілген, манометрдің сезімтал элементі диаметрі 0,05 мм, манганин сымынан жасалған кедергісі 180-200 Ом бифилярлық катушканы 1 көрсетеді. Катушканың бір ұшы гайкаға 3, ал екінші — мыс ток жеткізгішке 4 байланыстырылған, ол ось бойлығында эбонитті төлкелермен 2 және 5 орталандырылған. Нығыз жабылу резеңке және фибрлы шайбалар 7 мен гайканың 6 көмегімен қамтамасыз етіледі. Аспаптың корпусы 8 ұшында ниппель 9 бақыланатын объектіге байланыстыруға арналған. Манометрдің кедергісін өлшеу үшін жоғары дәлдікті теңестірілген көпірлер қолданылады.

Электрлік кедергілі манометрдің сезімталдық элементінің басқа түрі, оқшаулаушы негізге жапсырылған, диаметрі 0,02—0,05 мм жіңішке манганинді сымнан дайындалады. Сезімтал элементтің өзі, деформацияға түсетін бөлшектің бетіне жапсырылады.

Бұл жағдайда аспап тензометр деп аталады. Ол күшті немесе оған пропорционал манганинді сымның кедергісін өзгертетін, көпірлі сұлба көмегімен өлшенетін деформацияны түрлендіреді. Сұлбаның бір иығына өлшеуші тензометр, ал аралық иығына — компенсациялық тензометр қосылады. Соңғысы деформацияға түспейді, ал қоршаған ортаның ғана температуралық ауытқуының орынын басу үшін қызмет атқарады. Негізгі қателіктер ұ 2 % аспайды.

3)Кеңею термометрлер әрекетінің принциптері.

Кеңею термометрлері. Сұйықтық шынылы термометрлерде денелердің жылулық кеңею қасиетін қолданады. Бұл жердегі температураның өзгерісі сұйық пен термометр қауызы материалының көлемдік кеңеюінің коэффициенттерінің айырмасына негізделген.

Сұйықтық термометрлердің сезімталдығы, сұйық пен қауыз шынысының кеңеюінің температуралық коэффициенттерінің айырмасы үлкен болған сайын, жоғары болады, сондықтан термометрлерді әзірлеу үшін, кеңеюдің температуралық коэффициенті 2х10^-5 1/°С термометрлік шыны қолданылады. Жұмысшы термометрлік сұйық ретінде көбінесе химиялық таза сынап қолданылады. Өлшеудің төменгі шегі сынаптың қатаю температурасымен шектеледі және —35 °С тең, жоғарғы шегі шыны үшін ұйғарынды температуралармен анықталады.

Кварцтық шыныны қолдану кезінде өлшеудің жоғарғы шегі +750 °С дейін артады. Қалыпты атмосфералық қысым кезінде сынаптың қайнау температурасы 356,58 °С тең болатындықтан, жоғары температуралы сынапты термометрлерде капиллярлық құбыршадағы бос кеңістік, қысыммен, инертті газбен толтырылады: мысалы шкаласы 500 °С дейінгі термометрлерде газдың қысымы 20х10^s Па жетеді. 190 °С дейінгі температураларды өлшеу үшін, толықтырғыштар ретінде органикалық сұйықтар қолданылады. Осындай термометрлерден ең кең таралғаны – өлшеу шектері —80-нен +80 °С дейін болатын спиртті термометрлер болады.

Термометрлер келесідей түрлерге бөлінеді:

- техникалық сынапты – тіке және бұрышты ішіне салынған шкалалы. Температуралар диапазоны – 90-нан + 600 °С дейін;

- зертханалық сынапты — таяқшалы немесе шкаласы ішіне салынған. Ең дәлдікті термометрлер, шкаласының бөліну бағасы 0,1 °С, өлшеу интервалы 50 °С болады, мысалы 150-ден 200 °С дейін. 0 °С басталатын шкалалар үшін өлшеудің жоғарғы шегі 500 °С тең;

- сұйықтықты (сынапты емес) — —190-нан +100°С дейінгі температураларды өлшеу үшін шығарылады;

- электржанаспалы сынапты — капиллярлық құбыршаға қозғалыссыз жанасумен пісіріп жабыстырылған және электр желісінің сынып бағанасымен жанасуға арналған бір қозғалыстағы контактімен. Олар 0—300 °С шегіндегі қажетті температураларға жету туралы сигнал үшін пайдаланылады.

Егер термометр өлшеу шарты бойынша өлшенетін ортаға толығымен батырыла алмайтын болса, онда келесі теңдеуге сәйкес сынаптың шығатын бағанасына түзету енгізілуі керек

Д t = n в (t₂ — t₁) (19)

мұндағы n — шығып тұрған сынап бағанасындағы градустер саны; в — шыныдағы жұмысшы сұйықтың кеңею коэффициенті (сынап үшін 0,00016, спирт үшін 0,001, 1/°С); t₂ — термометр көрсететін температура; t₁ — сынаптың шығып тұрған бағанасының орташа температурасы, ол негізгі термометрдің шығып тұрған бөлігінің ортасына резервуары бекітілген қосалқы термометрмен өлшенеді.

Шыны сұйықтық термометрлердің негізгі басымдылығы — құрылғысы мен құрылысының қарапайымдылығы, арзаншылығы және тіпті сериялық шығырылатын термометрлер үшінде жоғары дәлдікті көрсеткіштігі. Шыны сұйықтық термометрлердің кемшіліктеріне тіркеу мүмкінсіздігі мен көрсеткішті қашықтыққа беру мүмкінсіздігі жатады.

Сызықтық кеңею термометрлері биметалдық және дилатометриялық болып бөлінеді. Биметалдық термометрлердің әрекеті, қыздыру кезінде өзара қатаң біріктірілген, екі әртүрлі материалдың элементтерінің сызықтық кеңеюі айырмасын ΔL_t өлшеуге негізделген. Биметалдық термометрлер жазық және шиыршықты спираль түріндеде орындалады, оның бір ұшы қатаң бекітілген, ал екінші ұшы қыздыру кезінде шиыршықталады және сонымен байланыстырылған тілді градуирленген шкала бойлығымен бұрады.

Дилатометриялық термометр бір ұшымен қатаң қосылысқан, құбырша мен стерженнен (өзектен) тұрады. Құбырша сызықтық кеңею коэффициенті үлкен металдан дайындалған, ал стержень — сызықтық кеңею коэффициенті төмен материалдан (инвар, кварц, фарфор) жасалған. Өлшеу кезінде құбырша толығымен өлшенетін ортаға батырылуы тиіс. Температураның жоғарылауымен құбыршаның ұзындығы өзгереді, бұл ондағы стерженнің жылжуына келтіреді. Бұл қозғалыстар рычагтар жүйесі арқылы градуирленген аспаптың тіліне беріледі. Өлшеу шектері —150-ден +700°C дейін болады, қателігі 1 — 2 % аспайды. Бұл термометрлер көбінесе температураны реттеудің автоматтықжұйелерінде датчиктер ретінде қолданылады.

БИЛЕТ 37