Температураны өлшеу туралы жалпы мәлімет

Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 22 бет
Таңдаулыға:

ЕСЕНОВ КОЛЛЕДЖІ ЖШС

Курстық жұмыс

Пәні: Бейорганикалық заттардың химиялық технологиясы
Тақырыбы: Бейорганикалық заттар өндірісінің бақылау-өлшеу аспаптары

Дайындаған: ХТП-19 тобының студенті : Сағынғалиева Мариям
Тексерген: Смагулова Ж.

Ақтау 2023 ж.
Тіркеу №________

Мамандығы: 0816000 Химиялық технология және өндіріс
Курс: 4
Тобы: ХТП-19
Студенттің аты-жөні: Сағынғалиева Мариям
Пәні: Бейорганикалық заттардың химиялық технологиясы
Курстық жоба тақырыбы: Бейорганикалық заттар өндірісінің бақылау-өлшеу аспаптары
Курстық жоба қорғауға жіберілді 2022ж.
Курстық жоба қорғау керек 2022ж.

Жетекші: Смагулова Ж.
Қолы ______________

РЕЦЕНЗИЯ

Cтyдeнт, курстық жұмыcындa өндірісте қолданатын бақылау-өлшеу аспатарын сипаттай отырып, өндіретін цехтың сұлба-нұсқасын және жұмыс істеу принциптеріне толықтай тоқтала отырып және аппараттарының макетін жобалау үшін өз жұмысында толықтай келтірген.
Coнымeн қaтap, автор өз жұмысында бейоргпниканың қасиетеріне де тоқтай келе, бақылау-өлшеу аспаптарын ерекшеліктер мен кемшіліктеріне көп көңіл бөлген.
Автор, жұмысында өндірісте қолданатын бақылау-өлшеу аспатарының сұлба-нұсқасын келтіре отырып толықтай сипаттама берген.
Cтyдeнттiң кypcтық жұмыcының мaзмұны ocы мәceлeлepдi қapacтыpғaн 0816000 Химиялық технология және өндіріс мамандығы бойынша 4 - кypc cтyдeнтi Сағынғалиева Мариям Бейорганикалық заттар өндірісінің бақылау-өлшеу аспаптары aтты кypcтық жұмыcы cтaндapттық тaлaпқa caй тaқыpыбы өзeктi, caпaлы түpдe жaзылғaн жұмыc дeп қapayғa ұcынaмын.
Курстық жобаны_____________________________ _______________ ___________________________________ _______________ қорғады.
Бағасы_______________________
Оқытушылар___________________________________ __________________ ___________________________________ _______________________________

Мазмұны
I.
Кіріспе
4

II.
Негізгі бөлім

2.1
Бейорганикалық заттар
5

2.2
Температураны өлшеу туралы жалпы мәлімет
7

2.3
2.4
Қысымды өлшеу туралы жалпы мәлімет
Сұйықтық, газ жəне будың мөлшері мен шығынын өлшеу туралы мәлімет
10

13

2.5

2.6
Деңгейді өлшеу және сұйықтықтар мен газдардың физика - химиялық қасиеттерін өлшеу туралы қысқаша мәлімет
Концентрацияны өлшеу және сұықтықтың құрамын тазалу туралы қысқаша мәлімет
14

15

ІІI.
Техникалық бөлім

3.1
3.2
3.3

IV
V
Магниттік газанализаторлар
ГАНК-4 газонализаторы
Метеоскоп-м, люксметр және шу өлшейтін құрал - ассистент қысқаша мәлімет
Қортынды
Пайдаланылған әдибеттер
17
18

22
25
26

Кіріспе
ХХ1 ғасыр ғылым мен өнеркəсіп өндірісінің жедел дамуымен сипатталады. Осы даму түрлi өлшемдер жəне өлшеу құралдарының кең қолданылуымен орындалады. Қазіргі əлемде өлшеу техникасының орнын келесі мəліметтер сипаттай алады. Өлшеу техникасына арналған шығындар қазіргі уақытта қоғамдық өндіріске арналған барлық материалдық шығындардың 10-15% - ын құрайды, ал мұнай өңдеу, мұнай-химия, радиоэлектрондық, ұшақ жасау жəне басқа өнеркəсіп салаларында бұл шығындар 25% - ға жетеді.Қазіргі уақытта өлшеусіз адам қызметінің бірде-бір саласы бола алмайды. Өлшеу техникасының негізгі тұтынушысы - өнеркəсіп.
Мұнда өлшеу техникасы технологиялық процестерінің ажырамас бөлігі, себебі олар өнеркəсіптерде өнім мен шикізат сапасын жəне басқада процестерді бақылауға қолданылатын əртүрлі режимдік параметрлер жайлы ақпарат алу үшін қолданады. Технологиялық процестің сипатына қарай өнеркəсіптің əртүрлі саласындағы өндірістерді келесі екі топқа бөлуге болады: үздіксіз жəне дискретті сипаттары бар технологиялық процестер. Бірінші топтың мысалы ретінде келесідей өнеркəсіптердің өндірістерін атауға болады: мұнай жəне газ өңдеу, мұнай-химия, метталургия, жылу энергетика, т.б.; екінші топтың өндірістері: машина құру, аспап жасау, радиоэлектроника, тамақ өнеркəсібі, т.б.
Үздіксіз сипаты бар технологиялық процестерде (ТП) температура, қысым, шығын, деңгей жəне зат мөлшері сияқты параметрлерді өлшеу жалпы өлшеулердің санының 86% құрайды, ал дискретті сипаты бар технологиялық процестерде көбінесе бұйымдар саны, ұзындық, уақыт, электр шамалар өлшенеді, бұл өлшеулер 75% құрайды.

II. Негізгі бөлім
2.1 Бейорганикалық заттар
Бейорганикалық заттар немесе Анорганикалық қосылыстар , бейорганикалық қосылыстар -- хим. элементтердің өзара және бір-бірімен байланысуынан шығатын заттар. Бұған тізбек түзе байланысатын көміртек қосылыстары, яғни органик. және полимерлік қосылыстар кірмейді. Қазіргі хим. ғылымы А. қ-дың гомоатомды және гетероатомды түрлерін қарастырады. Гомоатомды А. қ-ға бір ғана хим. элементтің атомдарынан құралатын элементтік немесе жай заттар жатады. Жай заттың қасиеті оның құрамын түзетін элемент атомының қасиеттеріне сәйкес келеді. Элементтердің периодтық жүйесінде орналасқан барлық элементтер түзетін жай заттар металдар мен бейметалдарға бөлінеді. Металдар электрон беруге, бейметалдар электрон қосып алуға бейім. Олардың арасында екі жақты қасиетті амфотерлік заттар бар. Жай заттардың физ. қасиеттеріне олардың термодинамикалық (атомдану энергиясы, энтропия, энтальпия, фазалық өзгеру темп-сы т.б.), кристалхим. (құрылымы, аллотропиясы т.б.), физ.-мех. (қаттылығы, сызықтық және көлемдік ұлғаюы т.б.), электрфиз. (электр өткізгіштігі, концентраттануы т.б.), оптикалық, магниттік т.б. қасиеттері жатады. Жай заттардың хим. қасиеттері олардың тотықсыздандырғыштық яғни бейметалдық қасиеттеріне байланысты. Гетероатомды А. қ-дың ішіндегі ең қарапайымдары -- екі элементтен құралған бинарлы заттар. Олар құрамына байланысты кластарға (мыс., гидридтер, оксидтер, галогенидтер) жіктеледі. Бұлардың атаулары анион түзуші элементтің атына -ид жалғауын қосудан шыққан. Екі элемент байланысып бірнеше бинарлы қосылыстар бере алады. Мыс., азот оттекпен қосылып 5 түрлі оксид береді. Олардың (дальтонидтер) құрамы тұрақты, құрылымы молекулалық болып келеді. Бинарлы қосылыстардың ішінде құрамы тұрақсыз, өзгермелілері де кездеседі (бертоллидтер). Бинарлы қосылыстар ионды (тұзтектес), ковалентті және металл тектес болып 3 түрге бөлінеді. Олардың қатарына интерметалдық қосылыстар да жатады (мыс., мыстың құймалары -- қола, жез). Бинарлы қосылыстардың өзара әрекеттесуінен күрделі А. қ. шығады. Олардың құрамына үш не одан да көп элементтер енеді. Күрделі заттар: негіздер, қышқылдар және тұздар болып 3 класқа бөлінеді. Қышқылдар мен негіздер табиғаты қарама-қарсы заттар ретінде өзара оңай әрекеттесіп, тұздар түзуге бейім келеді. Тұздар өз кезегінде қышқылдармен де, негіздермен де әрекеттесе алады. А. қ-дың көпшілігі хим. өнеркәсібінің маңызды өнімдері болып табылады. Қазақстанда олардың көптеген түрлері, мыс., фосфор, хлор, оттек, сутек, көміртек, кремний т.б., түсті металдар (алтын, күміс, мыс, темір, мырыш, қорғасын, титан, ванадий, қалайы т.б.), бинарлы қосылыстар (кальций карбиді т.б.), металдық негіздер (сілтілер), аммоний гидроксиді (мүсәтір спирті), түрлі қышқылдар, тұздар, азот, фосфор, калий тыңайтқыштары, тотияйын, ашудастар т.б. заттар өндіріледі. Өсімдіктер мен жануарлар организмдерінің және микроорганизмдердің жасушалары химиялық құрамы жағынан өзара ұқсас келеді, мұның өзі органикалық дүниенің біртүтастығын көрсетеді. Жасушалар құрамынан И. Д. Менделеевтің периодтык жүйесіндегі 110 элементтің 80-ге жуығы табылған. Жасушада кейбір элементтер көптеу, басқалары анағұрлым аз кездеседі. Әсіресе, жасушада төрт элемент -- оттек, көміртек, азот және сутек көп мөлшерде болады. Жасуша құрамының 98%-ға жуығын осы төрт элемент құрайды. Жасушаға аз мөлшерде болса да қажет біраз элементтер бар. Олар: күкірт, фосфор, хлор, калий, магний, натрий, кальций, темір. Бұлардың жиынтығы -- 1,9%. Бұл екі топ элементтерін макроэлементтерге (гр. макрос -- үлкен) жатқызады. Қалған элементтер жасушада өте аз мөлшерде (0,01%) кездеседі. Сонымен, жасушада тек тірі организмге ғана тән ешқандай ерекше элемент жоқ. Бұл тірі және өлі табиғаттың бір-бірімен байланысы мен бірлігін көрсетеді. Ал атом тұрғысынан қарағанда, органикалық және бейорганикалық көлемнің химиялық құрамы арасында айырмашылық жоқ. Айырмашылық одан гөрі жоғарырақ -- молекулалық құрылым деңгейінде байқалады. Тірі денелерде өлі табиғатта таралған заттармен қатар, тірі организмдерге ғана тән көптеген заттар болады.
2.2 Температураны өлшеу туралы жалпы мәлімет
Дененің қызу деңгейін сипаттайтын физикалық шама температура деп аталады. Технологиялық процестердің барлығы жəне заттың түрлі қасиеттері температураға тəуелді.Дененің тікелей өлшенетін физикалық қасиеттерінің температураға тəуелдді болатынын есепке алып, температураны тек қана жанама жолмен өлшей аламыз. Бұл қасиеттер термометриялық деп аталады. Оларға ұзындық, көлем, тығыздық, термоЭҚК, электр кедергі жəне т.б. жатады. Термометриялық касиеттерімен сипатталатын заттар термометриялық заттар деп аталады. Температураны өлшейтін құрал термометр деп аталады. Термометрді құрастыру үшін температуралық шкалаға ие болуымыз керек. Өлшенетін термометриялық қасиеттің мəндерімен температураның нақты функционалдық сандық байланысын температура шкаласы деп атайды. Алғашқы температуралық шкалалар (1.1 кесте) температура мен термометрлік қасиет ретінде қолданылған сұйықтық көлемінің ұлғаюы арасындағы сызықтық байланысы болуында негізделген.
Температуралық шкаланы құрастыру үшін таза заттардың фазалық тепе- теңдігінің температуралары болып табылатын t1 жəне t2 тірек (реперлік) нүктелері таңдалынады. (t2 - t1) аралығы температуралық интервал деп аталады. Фаренгейт (1715 ж.), Цельсий (1742 ж.) жəне Реомюр (1776 ж.) шкалаларында t1мұздың еру нүктесі, сəйкесінше +32oF, 0oC, 0oR, ал t2судың қайнау нүктесі 212oF, 100oC, 80oR болып келеді. Бұл шкалаларда (t2 - t1) сəйкесінше N=180, 100, 80 тең бөліктерге бөлінеді. Əр интервалдың 1N бөлігі Фаренгейт градусы - oF, Цельсий - oС градусы жəне Реомюр - oR градусы деп аталады. Сонымен, градус бұл шкалаларда өлшем бірлігі болмайды, тек бірлік аралығын - шкала масштабын құрайды. Сондықтан мұндай шкалалар шартты деп аталады.
1 кесте - Шартты температуралық шкалалар
Шартты температуралық шкалалар
Фаренгит шкаласы
Цельсий шкаласы (С)
Реомюр шкаласы (oR)
Мұздың еру температурасы
32
0
0
Судың қайнау температурасы
212
100
80
1 o =
1180
1100
180

Бірдей термометрлік қасиет пен бірдей қалыпты градустық шкалаға ие түрлі термометрлік заттарды (мысалы, сынап, спирт, т.б.) қолданатын термометрлердің көрсеткіштері тек реперлік нүктелерде (мұздың еру температурасы мен судың қайнау температурасы) бірдей болады, ал басқа нүктелерінде көрсетулер əр түрлі. Бұл t⁰ мен термометриялық қасиеттіңарасындағы аралық байланысы сызықты емес болуымен анықталады.
Заттардың термометриялық қасиеттерiнен тəуелсiз температуралық шкаланы жасау мəселесінің шешімін 1848 жылы Кельвин тапқан. Ол ұсынған шкала термодинамикалық деп аталды.
Температураның термодинамикалық шкаласы жылу динамиканыңекінші заңын қолдануында негiзделген: Карно кері циклі бойынша жұмыс iстейтiн жылу машинаның пайдалы əсер коэффициенті тек қана қыздырғыш пен тоңазытқыш температураларымен анықталады жəне жұмыс затының қасиетіне тəуелсіз болып келеді. Алынған температура шкаласы жұмыс (термометриялық) затының қасиетіне тəуелсіз жəне абсолютті шкала деп аталады. Абсолютті температураның белгілі бiр мəнi болу үшiн, су қайнауының жəне мұздың еруiнiң нүктелерiнiң арасындағы термодинамикалық температуралардың айырымын 1000С тең деп қабылдауға ұсыныс жасалған. Мұндай айырым мəнiн қабылдау мақсаты -термодинамикалық температуралық шкаласының сандық өрнегі Цельсийдің жүз градус температуралық шкаласында мирасқорлығының сақталуы. Сонымен, екі шкала да бірдей репер нүктелеріне негізделуінен, 1 Кельвин градусы (1К) Цельсийдің 1 градусына (1⁰С) сəйкес келеді. Осындай температуралық шкаланы іске асыру үшін газдық термометр құрылған. Газдық термометр идеалды газға жақын термометриялық затпен толу себебінен оның жұмысы идеал газ заңдарына негізделген. Тəжірибе жүзінде газдың қысымы нөлге ұмтылатын жағдайда, 0100 ⁰С температуралар интервалында, газдың көлемдік кеңеюдің температуралық коэффициенті
β = 1277.15 . Осылайша абсолют температураның нөлдік мəні (-273.15 C) сəйкес. Осы шкала бойынша мұздың еру температурасы 273,15 К. Менделеев Д.И. (1874 ж.)жəне бір мезгілде одан тəуелсіз Кельвин термодинамикалық температура шкаласын 1 репер нүктесі - судың үштік нүктесі бойынша СҮН (судың қатты, сұйық, газ тəрізді фазаларындағы фазалық тепе-теңдік нүктесі) құруды ұсынды. Бұл нұкте 0,0001 К аспайтын қателігімен оңай жүзеге асады. Осы нүкте температурасы СҮН = 273,16 К деп қабылданған, яғни мұздың еру температурасынан 0,01К-ге артық. Екінші репер нүктесі тəжірибеде жүзеге асырылмайтын, бірақ бекітілген мəні бар абсолютті нөл болып табылады. 1967 жылы XIII өлшем жəне салмақ бойынша Генералды Бас конференция термодинамикалық температура анықтамасын келесі редакцияда түрде ұсынды: Кельвин - судың үштік нүктесінің термодинамикалық температурасының 1273,16 бөлігі: 1К = 1273,16 СҮН. Сонымен қатар, термодинамикалық температура Цельсий градусымен де көрсетілуі мүмкін: t С = T - 273,15 K. Қазіргі таңда XIII өлшем жəне салмақ бойынша Бас конференция қабылдаған Халықаралық практикалық температуралық шкала 1968 МПТШ-68 пайдаланылуда, ол 13,956-ден 3660 К-ге дейінгі (-259,194оС-ден 3387оС дейін) диапазонды қамтитын 11 негізгі жəне 27 екіншілік репер нүктелеріне негізделген.
Ғылым мен техниканың əртүрлі салаларында температураны өлшеудің көптеген түрлері мен принциптері қолданылады. Мұнай өңдеу жəне жылу энергетика саласында температураны өлшеу құралдарының келесі түрлері кең қолданыста. Қолданылатын термометрлік қасиеттеріне классификациясы 2 кестесінде көрсетілген.
Термометриялық қасиеттері
Өлшеу құралдарының атауы
Өлшеу диапозоны, С
Тұрақты көлемдегі жұмыс затының қысым өзгерісі
Манометрлік термометр: - газдық
- сұйықтық
- конденсациялық
-150600 -150600 -50350
Термоэлектрлік эффект (термоЭҚК)
Термоэлектрлік түрлендіргіш
-2002200
Электрлік кедергі өзгерісі
Электрлік кедергі өзгерісі
Кедергі термотүрлендіргіші: - металдық
- жартылай өткізгіштік
-2601100 -240300
Жылулық сəулелену
Сəулелену пирометрі
14006000

2.3 Қысымды өлшеу туралы жалпы мәлімет
Ғылыми зерттеулерде жəне өнеркəсіптің əртүрлі салаларында қысымды кеңінен пайдалануы, əрекет ету принципі, құрылымы, мақсаты жəне дəлдігі бойынша əртүрлі болатын қысымды өлшеу құралдарын қолдану қажеттілігін туындатады.
Қысым - бетке перпендикуляр əсер етуші күштің осы беттің ауданына қатынасы. Қысым - заттың термодинамикалық күйін анықтайтын негізгі шамаларының бірі. Қысымды өлшеу есебі кейбір технологиялық параметрлерін, мысалы, газдың немесе будың шығынын, сұйықтықтың деңгейін жəне т.б.өлшеу кезінде пайда болады. Қысым түрлері: атмосфералық, абсолютті, артық, вакуумдық.
Атмосфералық қысымның əсерін есепке алмау болмайтын жағдайда абсолютті қысымды ескеру керек, мəселең, жұмыс денелерінің күйлері туралы сұрақтармен танысу кезінде, əртүрлі сұйықтықтардың қайнау температураларын анықтау кезінде жəне т.б. Технологиялық процестерді бақылау жəне ғылыми зерттеулер жүргізу кезінде көбінесе артық жəне вакуумдық қысымдармен жəне қысымдар айырымдарымен жұмыс істейді.
Атмосфералық қысым - жер атмосфераның ауа бағанасыныңмассасымен жасалатын қысым. Абсолютті қысым - абсолют нөлден есептеп табылған қысым. Абсолютті қысымның есептеу басы деп ішінен толығымен ауа сорып алынған дененің ішіндегі қысымды қабылдайды. Абсолютті қысым Р деп төменгі жағында сұйықтық, газ жəне бу орналасқан толық қысымды айтады. Ол артық қысым Ра мен атмосфералық қысымның Ратм қосындысына тең : Р = Ра + Ратм.
Асқын қысым - атмосфералық қысымнан жоғары болатын абсолютті қысым мен атмосфералық қысымның айырмасы: Ра = Р - Ратм.
Вакуум - атмосфералық қысым мен одан аз болатын абсолютті қысымның айырмасы: Рв = Ратм - Р.
СИ жүйесінде қысымның өлшем бірлігі ретінде ауданы 1 м2 бетте біркелкі тараған жəне оған нормалды бағытталған 1 Ньютон (Н) күшімен жасалатын қысым - 1 Паскаль (Па) қабылданған.
Сонымен қатар қысымның өлшем бірлігі ретінде МКГСС бірлігі - шаршы метрге килограмм-күш (кгс·м-2) жəне қысымның жүйеден тыс өлшем бірліктері: техникалық атмосфера (ат) деп аталатын шаршы сантиметрге килограмм-күш (кгс·см-2), су бағанасының миллиметрі (мм су.бағ.), сынап бағанасының миллиметрі (мм сын.бағ.) жəне бар (пайдалануға ұсынымдар жоқ) қолданылады. 3 кестеде бірліктердің арасындағы ара - қатынастар келтірілген.
Қысымдарды өлшеу құралдары (ӨҚ) келесідей классификацияланады:
a) өлшенетінқысымныңтүрі бойынша: артық қысым манометрлері; абсолюттіқысымманометрлері; барометрлер; вакумметрлер; мановакуумметрлер (артық қысымды жəне вакуумды өлшеу үшін); напоромерлер? (40 кПа дейінгі кіші артық қысымды өлшеу); тягомерлер? (40 кПа-ғадейінгіггаздыңсиретілуін өлшеуүшін), тягонапоромерлер? (кішігірімартыққысымдар мен қысым диапазоны-20+20 кПа болатын газ сиретілуін өлшеу үшін); дифманометрлер (қысымныңайырымынөлшеу үшін); б) əрекет принципі бойынша: сұйықтық;поршеньді; деформациялық;иондаған; жылулық; электрлік.
ҚысымныңӨҚ осылай бөлінуі толықболыптабылмайды. Техникалықжəне технологиялықөлшеулерде кең қолданылатын қысымды ӨҚқарастырамыз (сурет 1).
3 кесте. Қысымның бірліктерінің арасындағы арақатынастық
Бірлік
кгс*м⁻2
кгс*см⁻2
су бағ. мм
сынап бағ. мм
бар
1 Па
0,10197
10,197*10⁻⁶
0,101197
7,50*10⁻ᵌ
*10⁻⁵

Сурет-1 Қысымның өлшеу диапазоны ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.