Төменгі температураларды термоэлектрлік термометрмен өлшеуді метрологиялық қамтамасыз ету

КIРIСПE 3
1 ТӨМЕНГІ ТЕМПЕРАТУРАЛАРДЫ ТЕРМОЭЛЕКТРЛІК ТЕРМОМЕТРМЕН ӨЛШЕУДІ МЕТРОЛОГИЯЛЫҚ ҚАМТАМАСЫЗ ЕТУ САУАЛДАРЫНА ӘДЕБИ ШОЛУ 5
1.1 Төменгі температураларды өлшеу туралы негізгі ұғымдар 5
1.2 Өлшеу құралдарының метрологиялық сипаттамалары 8
1.3 Өлшеу құралдарының қателіктері 13
1.4 Техникалық өлшеулерді метрологиялық қамтамасыз ету 16
2 ТӨМЕНГІ ТЕМПЕРАТУРАНЫ ӨЛШЕУ 20
2.1 Температуралық шкалалар 20
2.2 Температураны өлшеу құралдарының классификациясы 25
2.3 Термоэлектродты материалдар және термоқосақтың түрлері 31
2.4 Төмен және аса төмен температураларды өлшеудің ерекшеліктері 34
3 ТӨМЕНГІ ТЕМПЕРАТУРАНЫ ТЕРМОЭЛЕКТРЛІК ТЕРМОМЕТРМЕН ӨЛШЕУДІ ТӘЖІРИБЕ ЖҮЗІНДЕ МЕТРОЛОГИЯЛЫҚ ҚАМТАМАСЫЗ ЕТУ 43
3.1 Тәжірибенің орындалу реті, барысы 43
3.2 Тәжірибеде қолданылған Lakeshore.325 термоэлектрлік термометрі 44
3.3 Тәжірибе нәтижелері 50
3.4 Тәжірибе нәтижелерінің өңделуі 56
ҚOРЫТЫНДЫ 62
ПAЙДAЛAНЫЛҒAН ӘДEБИEТТEР 64
А ҚОСЫМШАСЫ 66
Ә ҚОСЫМШАСЫ 67
Б ҚОСЫМШАСЫ 68
Жұмыстың жалпы сипаттамасы. Жұмыста төменгі температураларды өлшеуді метрологиялық қамтамасыз етуге қатысты мәселелерге кең түрде шолу жасалынды.
Төменгі температуралыrқ өлшеулер бүгінгі күнгі энергетикада, электротехникада, лазерлік техникаларда, электроника және т.б. сияқты маңызды ғылыми-техникалық бағыттардың бүтін бір бөлігін құрайды. Өндірістік өнеркәсіптерде де төменгі температуралық технологияларды меңгеру және енгізу өте үлкен қарқынмен жүріп келеді.
Криогениканы тәжірибеде қолдану азот, сутегі және гелийдің қайнау температураларын өлшеумен тығыз байланысқан. Көп жағдайларда өнеркәсіптік стандартты термометрлерді қолданумен және жолға жақсы қойылған өлшеу әдістемелерімен шектеліп қоюға болады. Мұндай жағдайларда температураларды өлшеудің негізгі принциптері жөніндегі мәселелер ілуде ғана қозғалады. Бірақ ғылым мен техниканың жаңадан ашылған бағыттарында стандартты приборлар мен әдістемелердің көмегімен шектеле қоймайтын жәйттер жиі кездеседі, ал сол кездерде термометрдің физикалық принциптері жөніндегі ілім өте қажет болады.
1. Oлeйник Б.H. «Пpибopы и мeтoды тeмпepaтypных измeрeний», Издательство стандартов, 1997. – 365 с.
2. Геращенко О.А. Температурные измерения. Справочник. Киев: Наука думка, 1999. – 250 с.
3. Полный номенклатурный каталог «Теплоприбор» Челябинск 2006. – 120 с.
4. Вторичные приборы. Каталоги предприятий-изготовителей.
2002. – 158 с.
5. Номенклатурный перечень серийно выпускаемых приборов и средств автоматизации. Каталог. 2010. – 175 с.
6. Дробышев А.С., Алдияров А.У., Төменгі температуралық тәжірибелер техникасы, Алматы 2015. – 99б.
7. Калашников С.Г., Электричество, Физматлит, 2004. – 418с.
8. Чистофорова Н.В., Колмогоров А.Г., «Технические измерения и приборы», Ангарск, АГТА, 2008. – 395 с.
9. Сергеев А.Г., Латышев М.В., Терегеря В.В., «Метрология, стандартизация, сертификация», Москва, «Логос», 2001. – 380с.
10. Мендельсон К., «На пути к абсолютному нулю», Москва, «Атомиздат», 1971 – 412с.
11. Бродников А.Ф., Черепанов В.Я., Метрологическое обеспечение теплотехнических измерении, Новосибирск, Наука, 2012. – 356с.
12. Мырзабай М.М., Ивлев О.П., Нигметов Ж.Ж., Тыныбек Е.Г., «Основы стандартизации, метрологии, сертификации и менеджмента качества», Алматы, Казахстанская ассоциация маркетинга, 2003 – 408с.
        
        ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
ӘЛ-ФАРАБИ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ
Қорғауға жіберілді:
Жылуфизика және ... ... ... ... ... ... ЖҰМЫС
Тақырыбы:
5В073200 - мамандығы бойынша
Орындаған:
4 курс студенті_____________________________________Бауржан А.Б. ... ... ... А.У.
(қолы, күні)
Норма бақылаушы__________________________________Шортанбаева Ж.К.
(қолы, күні)
Алматы, 2015
ТҮЙIНДEМE
Дипломдық жұмыс 68 бeттeн, кiрiспeдeн, үш бөлiмнeн, ... 10 ... 13 ... 27 пaйдaлaнылғaн әдeбиeттeр тiзiмiнeн тұрaды.
Түйiн сөздeр: төменгі температура, метрологиялық қамтамасыз ету, термоэлектрлік термометр.
Дипломдық жұмыстың өзeктiлiгi. Төменгі температураларды термоэлектрлік ... ... ... ... ... ... ... зерттеу көптеген техниканың салаларында өзекті сұрақтарды шешуге мүмкіндік беретін маңызды мәселе болып отыр.
Дипломдық жұмыстың мaқсaты. Төменгі температураларды темроэлектрлік өлшеуді ... ... ... ... жүзінде зерттеу.
Зeрттeу нысaны - температураларды өлшейтін термоэлектрлік термометр, мыс-константан термоқосағы.
РEФEРAТ
Дипломная ... ... из 68 ... ввeдeния, трeх чaстeй, 10 рисункoв, 13 тaблиц, зaключeния, 27 спискa испoльзoвaннoй литeрaтуры.
Ключeвыe слoвa: ... ... ... ... ... ... ... рaбoты. Метрологическое обеспечение измерений низких температур термоэлектрическим термометром дает возможность решить во многих ... ... ... ... дипломной рaбoты. Экспериментально исследовать метрологическое обеспечение низкотемпературных измерений термоэлектрическим термометром.
Oбъeкт исслeдoвaния - термоэлектрический термометр предназначенный для ... ... ... ... consists of 68 pages, ... three parts, 10 figures, 13 tables, ... 27 list of ... low temperature, metrological support, thermocouple thermometer.
Relevance of the research work. Metrological ... of ... of low ... ... ... gives an opportunity to solve many technical fields relevant issues.
Purpose of the research work. Experimentally investigate the metrological ... of ... ... of ... ... object - ... thermometer for measuring temperature, copper-constantan thermocouple.
МAЗМҰНЫ
КIРIСПE
3
1
ТӨМЕНГІ ТЕМПЕРАТУРАЛАРДЫ ТЕРМОЭЛЕКТРЛІК ТЕРМОМЕТРМЕН ӨЛШЕУДІ МЕТРОЛОГИЯЛЫҚ ... ЕТУ ... ... ... ... ... туралы негізгі ұғымдар
5
1.2
Өлшеу құралдарының метрологиялық сипаттамалары
8
1.3
Өлшеу құралдарының қателіктері
13
1.4
Техникалық өлшеулерді метрологиялық қамтамасыз ету
16
2
ТӨМЕНГІ ТЕМПЕРАТУРАНЫ ӨЛШЕУ
20
2.1
Температуралық шкалалар
20
2.2
Температураны өлшеу құралдарының классификациясы
25
2.3
Термоэлектродты материалдар және ... ... және аса ... ... ... ... ТЕМПЕРАТУРАНЫ ТЕРМОЭЛЕКТРЛІК ТЕРМОМЕТРМЕН ӨЛШЕУДІ ТӘЖІРИБЕ ЖҮЗІНДЕ МЕТРОЛОГИЯЛЫҚ ҚАМТАМАСЫЗ ЕТУ
43
3.1
Тәжірибенің орындалу реті, барысы
43
3.2
Тәжірибеде ... ... ... ... ... ... өңделуі
56
ҚOРЫТЫНДЫ
62
ПAЙДAЛAНЫЛҒAН ӘДEБИEТТEР
64
А ҚОСЫМШАСЫ
66
Ә ҚОСЫМШАСЫ
67
Б ҚОСЫМШАСЫ
68
КIРIСПE
Жұмыстың жалпы сипаттамасы. Жұмыста төменгі температураларды өлшеуді метрологиялық қамтамасыз етуге қатысты ... кең ... шолу ... ... өлшеулер бүгінгі күнгі энергетикада, электротехникада, лазерлік техникаларда, электроника және т.б. сияқты маңызды ... ... ... бір ... ... ... өнеркәсіптерде де төменгі температуралық технологияларды меңгеру және енгізу өте үлкен қарқынмен жүріп келеді.
Криогениканы ... ... ... ... және ... ... ... өлшеумен тығыз байланысқан. Көп жағдайларда өнеркәсіптік стандартты термометрлерді қолданумен және жолға жақсы ... ... ... ... қоюға болады. Мұндай жағдайларда температураларды өлшеудің негізгі принциптері жөніндегі мәселелер ілуде ғана қозғалады. ... ... мен ... ... ашылған бағыттарында стандартты приборлар мен әдістемелердің көмегімен шектеле ... ... жиі ... ал сол ... ... физикалық принциптері жөніндегі ілім өте қажет болады. ... бұл ілім ... ... дәлдігін асырумен байланысқан ғылыми және техникалық мәселелердің ... ... ... ... ... термоқосақтық және кедергі термометрлерді мамандандырылмаған зертханаларда және мекемелерде ... ... ... ... мен оған ... ... ... таңдауда қажет. Температураларды өлшеу негіздері жөнінде білімсіз осындай және осы ... ... ... шешу ... мүмкін емес және соның ішінде бұл жайт криогенді температураларда болса.
Төменгі температураларды өлшеу әдістерін оқу және жете зерттеу ... ... ... ... ... ... Оның бүгінгі күнгі жетістіктері теориялық зерттеулерден де тәжірибелік жасақтардан да орасан көп ... ... ... ... машина жасаудың жаңа бағыттарының талаптарына сай келетін температуралық шкалалар жасау және оларды іске асыру ... өте қиын ... ... ... тіпті бұл халықаралық тығыз ынтымақтастықтың арқасында ғана орындалады екен. Әлемнің көп елдерінде ... ... ... ... өзара келісілген ғылыми және тәжірибелік зерттеулер көп уақыттан бері жүргізіліп келеді, соның ... ... да бар. ... ... ... - ... ... негізін әрі қарай дамыту, жаңа түрлерін жасап шығару және осы ... ... ... ... ... ... болып келеді.
Зерттеу тақырыбының өзектілігі. Төменгі температураларды термоэлектрлік өлшеуді метрологиялық қамтамасыз етудің мәселелерін жан-жақты зерттеу осы жұмыстың өзектілігі ... ... ... ... Төменгі температураларды темроэлектрлік өлшеуді метрологиялық қамтамасыз етуді зерттеу.
Зерттеудің міндеттері:
1) төменгі температураларды термоэлектрлік өлшеуді метрологиялық қамтамасыз етудің нормативтік, техникалық, ұйымдастыру ... ... ... температураларды термоэлектрлік өлшеуді метрологиялық қамтамасыз етудің ерекшеліктерін зерттеу.
Зерттеу нысандары - ... ... ... ... ... ету ... ... тақырыбы - төменгі температураларды термоэлектрлік термометрмен өлшеуді метрологиялық қамтамасыз ету.
Зeрттeу әдiсi: тәжірибелік ... ... ... ... ... ... сымына градуировка жүргізілді;
-Осы жұмыс нәтижесі бойынша мыс-константан термоқосағының қателігі бағаланды;
-Төменгі температураны өлшеудің ерекшеліктері анықталды;
-Төменгі температураны термоэлектрлік ... ... ... ... ... жәнe тeopиялық мaңыздылығы. Бұл жұмысты жoғaры oқу oрындaрының студeнттeрiнe, жоғарғы оқу орындарының оқытушыларына, сaлa бoйыншa мaмaндaнaтын мaгистрaнттaрғa, төменгі ... ... ... ... ... ... ... рeтiндe қoлдaнуғa бoлaды.
1 ТӨМЕНГІ ТЕМПЕРАТУРАЛАРДЫ ТЕРМОЭЛЕКТРЛІК ТЕРМОМЕТРМЕН ӨЛШЕУДІ МЕТРОЛОГИЯЛЫҚ ҚАМТАМАСЫЗ ЕТУ САУАЛДАРЫНА ӘДЕБИ ШОЛУ
1.1 Төменгі температураларды өлшеу туралы ... ... ... ... ... өлшеу сияқты ғылымда және техникада айтарлықтай маңызы бар. Заманауи өнеркәсіптік өндірісті температуралық бақылаусыз жүргізу мүмкін ... ... ... ... ... ... ... бақылау шешуші мағына болып табылатын қара және түсті металлургия, химиялық және ... ... ... ... ... деп ... ... күйін сипаттайтын шаманы айтамыз. Кинетикалық теорияға сәйкес температура деп қандай да бір ... ... ... ... ... ... ... кинетикалық энергиясының шамасын сандық сипаттайтын физикалық шаманы айтады.
Температураның анықтамасынан оны тікелей өлшей алатынымызды және ол туралы дененің ... ... ... ... ... электрлік кедергінің, термоЭҚК, сәулелену қарқынының және т.б.) өзгерісі бойынша шешім қабылдай алатынымызды көреміз. Дененің бұл қасиеттерін термометриялық деп, ал ... ... ... ... термометриялық деп атайды. Осы себеп бойынша басқа шамaлардың эталоны ... ... ... эталонын жасау мүмкін емес [1].
Төмен температуралар - криогенді ... ... ... ... ... ... ... 80К) төмен нүктеде жататын температуралар. Мұндай температураларды температураның абсолют нөлінен (-273,15С, немесе 0К) ... және ... (К) жазу ... ... инситутының 13-ші конгресінде 1971 жылы криогенді температура деп 120К төмен температураны атау ұсынылған ... ... ... алу үшін және ... тұру үшін ... ... ... Атмосфералық қысымнан буланатын сұйытылған газы бар Дьюар ыдысында хладагенттің қалыпты қайнау температурасы Tn тұрақты ұсталып тұрады. Тәжірибеде келесі ... ... ауа) ... ауа (TN = 80 К), азот (Tn = 77,4 К), неон (TN = 27,1 К), ... (TN = 20,4 К), ... (TN = 4,2 К). Сұйық газдарды алу үшін арнайы қондырғылар - сұйылтқыштар ... ... ... газ ... ... дейін кеңейткен кезде суытылады және конденсирленеді. Сұйытылған газдар Дьюар ыдысында және жылу ... ... және ... жылу ... ... ... жақсы криостаттарда жеткілікті ұзақ мерзімге дейін сақталады.
Шарт бойынша төменгі температуралар үш салаға бөлінеді:
орташа төменгі температура 300 К-нен 120 К-ге ... ... ... үшін, тағам өнімдерін сақтау, химиялық реакторларды суыту, т.б.);
120 К-нен төменгі температура (ауаны және өндірістік газдарды бөлу, метанды, оттекті, сутекті, ... ... ... және осы ... ... ... К-нен төмен асқынтөменгі температуралар (физикалық зерттеулерде қолданады) [2].
Температура адам ... ... ... ... ... бар физикалық шамалардың бірі. Жалпы айтқанда, температура дененің қызу дәрежесін, оның ... ... ... ... ... сипаты мен оның анықтамасының нақты масштабының болмауы көне заманда оның шамасын субъективті түрде бағалауға тура келді. ... ... ... ... ... ... ... адамзаттың эмпирикалық тәжірибесі, температураның суық, ыстық, жылулық байланыстағы денелердің температураларының ... ... ... мен ... ... ... қалыптастырды.
Жалпы жағдайда өлшеу дегеніміз өлшенетін шаманың оның бірлігімен және осы шаманы алу ... ... ... анық емес түрде) қамтамасыз ететін физикалық шаманың бірлігін сақтайтын техникалық құралдарды пайдаланудың операцияларының жиынтығы.
Өлшенетін шаманың ... ... ... көрсететін сан өлшенетін шаманың сандық мәні деп аталады. Егер x - ... ... u - ... ... ал q - ... ... ... мәні болса, онда
. (1)
(1) өрнегінің оң жағы өлшеу нәтижесі деп аталады. Өлшеу ... - ... ... шама - ... ... бар u ... және өлшенетін шамада осы бірлік қанша рет бар екенін ... q ... ... ... түрі бар. ... ... ... уақытқа, өлшеу теңдеуінің түріне, нәтиженің нақтылығын анықтайтын шарттарға және осы нәтижелерді өрнектеу тәсіліне тәуелді сипаттамаларға ... ... ... ... ... сипатына байланысты өлшеулер былайша жіктеледі:
- статикалық өлшеулер - бұл ... ... ... ... сәйкес қолданылатын нақты тапсырмамен физикалық шаманы өлшеу.
- динамикалық - физикалық шаманың ... ... ... ... ... алу ... ... теңдеу түрлері) бойынша өлшеулер төмендегідей жіктеледі:
-тура өлшеулер - шаманың ізделініп отырған мәні тікелей ... ... ... шама ... етілген бірлікте градуирленген өлшеу құралдарының өлшемдерімен салыстырылады;
- жанама өлшеулер - ... ... ... отырған шаманың мәнін ізделініп отырған шамамен функциялық байланысқан басқа физикалық шамалардың тура ... ... ... жиынтық өлшеулер - бір уақытта аттас шамаларды өлшеу, бұл кезде ізделініп отырған шама осы ... әр ... ... тура ... ... ... ... шешу жолымен анықталады. Жиынтық өлшеуге мысал ретінде жеке кір тастардың массасын өлшеуді келтіруге болады (кір ... ... ... массасы бойынша және кір тастарының әр түрлі ... ... ... ... ... бойынша калибровкалау);
- бірлескен өлшеулер - екі ... ... әр ... ... бір ... олардың арасындағы тәуелділікті анықтау үшін жүргізіледі. Бірлескен өлшеулерге ... ... 200°С ... ... ... өлшеуді және әр түрлі температура кезінде оның кедергісін тура өлшеулердің мәліметтері бойынша өлшеу резисторының температуралық коэффициенттерін өлшеуді айта аламыз.
Өлшеу ... ... ... ... ... төмендегідей жіктеледі:
- абсолютті өлшеулер - бір немесе бірнеше негізгі шамаларды тура өлшеуге және физикалық константаларды қолдануға негізделген;
- ... ... - ... ... ... ... бір атты шамаға қатынасын өлшеу, немесе бастапқы деп қабылданған бір атты шамаға қатысты шамаларды өлшеу.
Қолданатын өлшеу әдісіне (өлшеу құралдарын және ... ... ... ... ... ... келесідей түрлері болады:
- тікелей бағалау әдісі - шаманың мәні ... ... ... мәні бойынша тікелей анықталатын өлшеу әдісі;
- өлшеммен салыстыру әдісі - ... ... ... ... ... өлшеу әдісі.
Өлшеудің негізгі сипаттамалары:
- өлшеу принципі - өлшеудің негізін құрайтын ... ... ... ... өлшеу әдісі - жүзеге асырылған өлшеу принципіне сәйкес өлшенетін шаманы оның бірлігімен салыстыру амалдары немесе амалдар жинағы;
- өлшеу ... - ... ... ... ... ... дәлдігін қамтамасыз ететін өлшеуді жүргізудің бекітілген операциялар және ережелер жинағы;
- өлшеу қателігі - өлшенетін шаманың шынайы мәнінен ... ... ... өлшеулердің ұқсастығы - бірдей жағдайда бірдей әдіспен және бірдей дәлдікпен, бір құралдармен қайталанып жүргізілген өлшенген ... ... ... ... ... ұқсастығы - бір шаманы бір өлшеу ... ... ... және ... ... ... рет қайталанып жүргізілген өлшеу нәтижелерінің бір біріне жақындығы;
- өлшеулердің жаңғыртылуы - әр түрлі жерде, әр түрлі өлшеу ... әр ... ... ... әр ... ... бірақ бір өлшеу шарттарына (температура, қысым, ылғалдылық және т.б.) ... ... ... ... ... ... құралдарының метрологиялық сипаттамалары
Өлшеу құралдары (ӨҚ) - өлшемі берілген қателік шегінде белгілі бір ... ... ... ... ... ... ... бірлігін жандандыратын және (немесе) сақтайтын, нормаланған метрологиялық ... бар, ... ... ... ... ... ... ӨҚ төмендегідей бөлінеді:
- өлшем - мәндері бекітілген бірлікте және қажетті дәлдікте болатын бір немесе ... ... ... ... шамасын жандандыруға және (немесе) сақтауға арналған өлшеу құралдары. Мысал ретінде қалыпты элемент - ЭҚК өлшемін, ... ... ... жән т.б. ... - кварцты генраторларды келтірсек болады. Өлшемдер бірмәнді, көпмәнді, өлшемдер жинағы, өлшемдер магазині, бекітілген ... ... ... ... - ... ... ... физикалық шаманың мәнін алуға арналған өлшеу құралы. Өлшеу приборының өлшенетін шаманы бақылаушыға қолжетімді түрге индикациялайтын және ... ... ... ... құрылғысы болады. Өлшенетін шаманың мәнін индикациялау дәрежесіне байланысты өлшеу приборларының көрсетуші және тіркеуші ... ...
- ... ... - ... ... ... және оқшауланған конструкциясы және тағайындалуы бар өлшеу ... ... ... ... бөлігі.
- өлшеу түрлендіргіші - өлшенетін шаманы өңдеуге, сақтауға қолайлы, нормаланған метрологиялық сипаттамасы бар ... ... ... техникалық құрал.
Техникалық құралдарды қолдануды автоматтандыру мақсатында нақты жүйелі техникалық принциптерге негізделген процестердің және өндірістің барлық ... ... ... ... құралдардың және автоматтандыру құралдарының Мемлекеттік жүйесі (ҚМЖ)құрылды.
ҚМЖ негізгі сызбалық принциптері:
- құралдарды қызметтік белгілері бойынша жіктеу;
- параметрлік қатарларды, унификацияланған ... және ... ... құру ... ... ... типтік блоктар мен модульдердің негізінде құралдарды жасаудың блокты-модульді принципі;
- құралдар мен құрылғылардың төмендегі негіздемелерде ҚМЖ сәйкестігі:
а) электрлік, ... және ... ... ... сигналдарының байланысының унификациясы;
б) құрылымдардың және байланыстырушы өлшемдердің унификациясы;
в) техникалық және эксплуатациялық ... ... ... ... ҚМЖ бұйымдары келесі топтарға жіктеледі:
* Процестің жағдайы туралы ақпарат алуға арналған ... - ... ... ... ... (датчиктер).
* Байланыс каналдары бойынша ақпаратты қабылдау, түрлендіру және жіберу құрылғылары. Өлшеу тізбектерінің коммутаторларын, сигналдарды және кодтарды түрлендіргіштерді, өлшеудің, сигнализацияның және ... ... ... ... ... ... ... және көрсету құрылғыларын және басқару командаларын қалыптандыру құрылғылары. Бұл топқа сигнал ... ... және ... ... ... құрылғылар, реттегіштер, задатчиктер, басқарушы есептегіш құрылғылар және кешендер жатады.
* Командалық ақпаратты басқару нысанында қолдану ... - ... ... қуат ... ... ... ... қарағанда бірінші топтың құрылғылары - күрделі болып табылмайды: олар өлшенетін параметрді жіберуге және өңдеуге қолайлы сигналға түрлендіреді. ... ету ... ... ... бұл ... құрылғылары айтарлықтай күрделі болып табылады. Олар нысанға орнатылады және реттелінетін ... ... ... ... тікелей әрекеттеседі. Өлшенетін параметрдің түрі, монтаж және эксплуатация шарты ... ... ... ... ... Бір ... өлшеу үшін талап етілетін техникалық талаптарына және эксплуатация шарттарына байланысты әр түрлі датчиктердің көптеген түрлері қолданылады ... ... ... аса ... ... қысымның өзгеруінің елуден аса датчигі).
Процестің технологиялық параметрлері туралы ақпаратты алу ... ... ... ... ... ... мүмкін:
- жылуэнергетикалық параметрлерді - температураны, қысымды, қысымның ... ... ... ... ... ... ... өлшемдерді, ауысуларды, күшті және деформацияны өлшеу құралдары;
- заттың құрамын және қасиетін анықтайтын құралдар;
- өнімнің сапасын бұзылмайтын бақылау құралдары.
Екінші функциялық ... ... екі ... ... ... қалыптандырушы және жүйе аралық түлендіргіштер;
- ақпаратты телемеханикалық беруге арналған құрылғылар.
Қалыптандырушы түрлендіргіштер сигналдарды масштабтауды (қалыптандыруды) күшейту үшін, жүйе ... ... ... ... ... сигнал энергиясын түрлендіруге арналған. Бұл түрлендіргіштер сигналдарды үш ... ... ... ... ... ... мүмкіндік береді және жинақталған параметрлі нысандарды басқаруға арналған. Нысандарды басқару үшін ... ... ... ... ... үшін ... жіберудің телемеханикалық жүйелері қолданылады. Бұл жүйелерде радиоканалдар, байланыс сызықтары және бір канал бойынша мәліметтерді кезектесіп жіберудің тығыздандырылған электр жіберу ... ... ... құрылғылары ақпаратты формалды және мазмұнды өңдеуге және ... ... ... үшін ... Бұл ... ... және ... құралдар, реттегіштер, арифметикалық және логикалық түрлендіргіштердің блоктарын, электронды есептегіш машиналар, әмбебап және мамандандырылған басқарушылар жатады. Нысанына байланысты бұл ... ... ... өзара әрекеттеспейді және саны ГОСТтермен шектелген енетін унификацияланған сигналдарды қабылдайды. Функциялық қатынаста бұл топ ең күрделі болып ... ... осы ... ірі және күрделі өндірісті тұрақтандыру параметрлерін тұрақандырудың қарапайым режимдерінен автоматтандыруға дейін басқару және реттеудің барлық алгоритмдерін жүзеге асырады. Себебі бұл ... ... ... ... ... және абстаркты үлгілермен жұмыс істейді, оларға қолдану әмбебаптылығы және унификацияның жоғары дәрежесі тән.
Төртінші топтың құрылғылары - ... ... ... сияқты орындайтын қызметі тұрығысынан қарағанда, қарапайым және нысанмен тікелей әрекеттеседі. Бірақ олардан датчиктікі сияқты жоғары ... және ... әр ... ... ... Сонымен қатар, орындаушы құрылғылар орындаушы механизмнен және реттегіш органнан тұрады. Реттеуші органдар жиі жағдайда негізгі технологиялық құралдың құрама бөлігі ... ... және ... ... ... ... ... оларды өзара: метрологиялық, эксплуатациялық, ақпараттық және т.б. деп ... ... ... ... ... ӨҚ жеке ... және типтерінің сәйкес нормативті құжаттарда көрсетілетін өзінің ... ... ... ... өлшеу құралдарымен олардың метрологиялық сипаттамалары бойынша енгізілетін сәйкес қателіктерді анықтай және бағалай білу ... ... ... ... - ... құралдарының өлшеуінің қателігіне және өлшеу нәтижесіне әсер ететін өлшеу құралдарының қасиеттерінің біреуінің сипаттамасы. ӨҚ әр типі үшін ... ... ... орнатады. Нормативті-техникалық құжаттармен орнатылатын метрологиялық сипаттамалар нормаланатын метрологиялық сипаттамалар, ал тәжірибе жүзінде анықталатындары - ... ... ... деп ... сипаттамаларға градуирлік сипаттамалар, өлшеу құралының сезімталдығы, сезімталдығы, шкала ... ... ... ... өлшеу диапазоны, көрсеткіштер вариациясы және т.б. жатады. Дайындау кезінде қаншалықты нақты ұсталғандығына және эксплуатация ... ... ... ӨҚ ... ... ... нақтылығы тәуелді болады [5].
ӨҚ градуирлік сипаттамасы - өлшеу құралының тәжірибе жүзінде алынған кірісі мен шығысындағы мәндерінің ... ... ... ... ... график немесе кесте түрінде берілуі мүмкін.
ӨҚ қателігі - ӨҚ көрсеткіші мен ... ... ... ... ... ... ... ретінде анықталатын маңызды метрологиялық сипаттама.
ӨҚ сезімталдығы - ... ... ... ... ... мен ... ... осы өлшеу құралының әсерінен өзгерісінің қатынасымен анықталатын ӨҚ қасиеті. Абсолюттік сезімталдық мына формула бойынша
, (2)
қатыстық ... мына ... ... анықталады
,
мұнда - шығыстағы сигналдың өзгерісі; - өлшенетін шаманың өзгерісі, - өлшенетін шама.
Түрлендірудің сызықты емес статикалық сипаттамасында ... -ке ... ал ... ... ол ... ... сезімталдығы тұрақты болған кезде, шкала бірөлшемді, яғни екі шкаланың арасындағы қашықтық бірдей болады.
Шкала бөлігінің құны (құрылғы тұрақтысы) - ӨҚ ... екі ... ... ... ... шаманың айырмашылығының мәні. Шкаласы бірөлшемді құрылғылардың бөлік құны ... ... ... ... емес құрылғылардың бөлік құны шкалының әр бөлігінде әр түрлі болуы ... және осы ... ... ... құны нормаланады. Шкала бөлігінің құны өлшенетін шаманың құрал шкаласының бір бөлігіне сәйкес ... ... ... тең, және ... қатар абсолютті сезімталдықпен де анықталуы мүмкін:
. (3)
Сезімталдық табалдырығы - берілген құралмен ... ... ... ... физикалық шаманың өзгерісінің ең кіші мәні. Сезімталдық табалдырығын кіріс шамасының бірлігімен көрсетіледі.
Өлшеу диапазоны - ӨҚ ... ... ... ... шегіндегі шама мәнінінің аумағы. Өлшеу диапазонын төменнен және жоғарыдан шектейтін шаманың ... ... ... ... және ... шегі деп атайды. Өлшеудің дәлдігін арттыру мақсатында ӨҚ бірнеше диапазондарға ... ... Бір ... ... ... ... ... негізгі қателіктің құраушылары азаяды, соның салдарынан өлшеу дәлдігі жоғарылайды. Қателікті нормалау ... әр ... үшін ... ... шекті мәндерін жібереді. Құрал шкаласының мәнінің шкаланың ... және ... ... ... ... ... диапазоны деп атайды.
Көрсеткіш вариациясы - сыртқы жағдайды өзгермегендегі құралдың шығыс сигналының ең ... ... Ол ... және ... ... люфтінің, элементтердің механикалық және магниттік гистерезисінің салдары болып табылады.
Шығыс сигналының вариациясы - бұл таңдап алынған ... ... ... сол ... және оң ... келетін бір кіріс шамасының шынайы мәніне сәйкес келетін шығыс сигналдарының арасындағы айырмашылық.
Динамикалық сипаттамалар, яғни ӨҚ ... ... ... ... ... шамалардан: кіріс сигналының параметрлерінен, сыртқы әсер етуші шамалардан, жүктемеден тәуелділігін ... ... ... ... ... ... Оларға өлшеу құралының жұмысын сипаттайтын дифференциалдық теңдеуін; ... ... және ... ... ... және ... ... өткізу функциясын жатқызамыз.
Өлшеу құралдарының динамикалық қасиеттері динамикалық қателіктерді анықтайды. Өлшеу құралының динамикалық қателігі - ... ... ... ... ... ... шаманы өлшеуде пайда болатын қателігі.
Нормаланатын метрологиялық сипаттамалар - ... ... ... құралдарына орнатылатын осы типті өлшеу құралдарының метрологиялық сипаттамаларының жиынтығы. Осы кешенге ... ... ... ... ӨҚ ... қасиеттерін көрсетуі керек, және олардың номенклатурасы қойылған өлшеу тапсырмасын шешуге ... ... ... ... ӨҚ ... ... шарттарында өлшеулердің аспаптық құраушы қателіктерін бағалауға жеткілікті болуы керек. ӨҚ нормаланатын метрологиялық сипаттамлары, олардың берілу түрлері және ... ... ... ... Оған ... енуі ... ... шектері, шкала шектері;
- аналогты құралдың бір мәнді немесе көп мәнді шкаласының бөлік құны, бір мәнді емес шкалада - ең ... ... ... шығыс коды, код разрядының саны, сандық ӨҚ ең кіші разрядының бірлігінің номинал құны;
- бірмәнді шаманың номинал мәні;
- градуирлік сипаттама;
- ӨҚ ... ... ... немесе түрлендіргіштің шығыс сигналының вариациясы;
- өлшеу құрылғысының ... ... ... ... ... немесе өлшемнің толық шығыс кедергісі;
- өлшеу түрлендіргішінің немесе өлшемнің шығыс сигналының ақпараттық емес параметрлері;
- ӨҚ динамикалық сипаттамалары;
- әсер ету функциясы.
Өлшеу ... ... ... метрологиялық сипаттамалармен қатар метрологиялық емес қасиеттер де: сенімділік көрсеткіштері, электрлік беріктігі, оқшаулау кедергісі, климаттық және механикалық ... ... ... ... ... ... және т.б. ... болып табылады.
Өлшеу құралының сенімділігі - бұл ӨҚ берілген уақытта белгілі бір жұмыс жағдайларында нормаланған сипаттамаларды сақтау ... ... ... ... көрсеткіштері тоқтаусыз жұмыс істеудің орташа ұзақтығы және мүмкіндігі болып табылады.
Тоқтаусыз жұмыс мүмкіндігі белгілі бір уақыт ... ... ... ... ... ... анықталады.
Орташа ұзақтығы - құралдың жұмыс ... ... осы ... ... құралдың жұмыс істемей қалуының санына қатынасы [6].
1.3 Өлшеу құралдарының ... ... ... ... ... ... ... үлгісін қабылдау, өлшеу әдісін таңдау, ӨҚ таңдау, нәтижені алу үшін ... ... Бұл ... ... деп ... ... ... шын мәннен белгілі бір айырмашылықтың болуына алып келеді. Егер өлшенетін шама анықталса және оның шын мәннен ауытқуының ... ... ... ... өлшеуді аяқталды деп есептеуге болады.
Қателіктің туындау себебі өте көп, ... ... ... ... ... ... шартты сипатқа ие.
ӨҚ қателігі мен осы ӨҚ жүргізілген өлшеудің қателігін ажырата білу керек. Өлшеудің ... ... ӨҚ ... сипаттамасына, таңдап алынған өлшеу әдісінің мүлтіксіздігіне, сонымен қатар өлшеу нысанының және өлшенетін шаманың қасиетіне тәуелді болады. Өлшеудің қателіктері әдетте қолданылатын ӨҚ ... ... ... бірақ кейбір жағдайларда қателіктің бірқатарының алдын алу және көп ретті бақылаулардың мәліметтерін статистикалық өңдеудің арнайы әдістерін пайдалана ... ... ӨҚ ... ... ... қол жеткізе аламыз [7].
Көріну сипатына бойынша ӨҚ қателіктері төмендегідей болып бөлінеді:
- жүйелік қателік - тұрақты болып қабылданған немесе бір ... ... ... ӨҚ ... ... ӨҚ ... ... әдістемелік, құрал-жабдықтық, субъективті және өлшеу жүргізу барысында ескеруге және мүмкіндік ... ... ... ... ... кездойсақ қателік - кездейсоқ түрде өзгеретін ӨҚ ... ... Ол ... бір ... алып ... және ... ала білуге және ескеруге болмайтын себептерге негізделген. Бірақ тәжірибені бірнеше рет ... ... ... ... ... және ... ... өлшеу нәтижесін нақтырақ анықтауға, яғни өлшенетін шаманың бір ... ... ... шын ... ... ... табуға мүмкіндік береді;
- ағаттық - оператордың қателігімен немесе ескерілмеген сыртқы әсермен байланысты дөрекі ... ... ... ... ... ... болу сипатына байланысты ӨҚ қателіктері төмендегідей болып жіктеледі:
- әдістемелік - қабылданған өлшеу әдісінің ... ... ... ... қарапайым болжауларды пайдаланғаннан және қолданылатын формулаларды шығаруда қателіктер жіберуден, өлшенетін шаманы дұрыс таңдамағандықтан ... ... ... ... ... көмегімен өлшеуде зерттелініп отырған нысанның температуралық режимінің бұзылуынан (термоқосақты ... ... ... ... қателік болуы мүмкін;
- құрал-жабдықтық - қолданылатын ӨҚ (тұрақтылығына, сезімталдығына және т.б.), ... ... ... ... ... ... және ... (мысалы, градуировканың нақты еместігі, құрылымдық жеткіліксіздіктер) негізделген қателіктер;
- субъективті - ... ... ... оператордың жағдайынан, жұмыс барысындағы оның орнынан, сезім мүшелерінің жеткіліксіздігінен, ӨҚ ... ... ... ... ... бәрі ... ... - нысаналау, визирлеу) дәлдігіне әсер ... ... ... және ... ... ... ... қателіктердің алдын алуға мүмкіндік береді.
Өлшенетін шаманың өзгеруіне қатысты ӨҚ қателіктері келесідей болып ... ... ... - ... ... өлшеу кезінде қолданылатын ӨҚ қателігі;
- динамикалық қателік - ... ... ... ... шаманы өлшеу кезінде туындайтын ӨҚ қателігі.
Көріну түріне байланысты ӨҚ қателіктері төмендегідей жіктеледі:
- ... ... - ... ... мен ... ... шын ... арасындағы айырмашылық:
, (4)
мұнда - құралдың көрсеткіші; - ... ... шын ... ... ... - ӨҚ ... қателігінің өлшенген физикалық шаманың өлшеу диапазонының шегіндегі шын ... ... ... ӨҚ қателігі:
, (5)
болғандықтан, өлшенетін шаманың шын мәнінің орнына құралдың көрсеткішін қолдануымызға болады.
- келтірілген қателік - ӨҚ ... ... ... диапазонының барлық бөлігінде немесе оның бір бөлігінде тұрақты болатын шартты түрде қабылданған шаманың мәніне ... ... ... ... ... түрде қабылданған шаманың мәнін нормаланған мән деп атайды . Келтірілген қателік ... ... ... ӨҚ ... ... ... ... диапазоны, шкала ұзындығы және т.с.с. болуы мүмкін. Көптеген өлшеу құралдары үшін келтірілген қателік бойынша құралдың ... ... ... [8].
ӨҚ қателіктері өлшенетін шамаға тәуелділігіне байланысты келесідей болып ... ... ... - ... ... сипаттамадан шынайы статикалық сипаттамаға үдемелі жылжудан (түрлену функциясы) туындайтын, өлшенетін шаманың әр қайсысына тұрақты болатын қателік;
- мультипликативті қателік - ... ... ... ... ... ... ауытқуынан (түрлену функциясы) туындайтын өлшенетін шаманың өсуінен сызықты артатын немесе төмендейтін қателік.
Қолдану шарттарына қатынасы бойынша ӨҚ қателіктері мынадай ... ... ... ... - ӨҚ қалыпты қолдануымен анықталатын қателігі. Мысалы, егер құрал үшін қалыпты ... ... ... ... ... онда бұл ... паспортта көрсетілген қателік болады. Құрал температураның кең диапазонында 0-ден +40°С дейін жұмыс істей алады. Бұл диапазонды ... ... деп ... ... ... - әсер ... шамалардың қалыпты шамадан ауытқуынан немес оның мәндердің қалыпты аумағынан шығуының нәтижесінен қосымша туындайтын ӨҚ құраушы қателігі.
Негізгі қателіктің рұқсат етілген шегі - ӨҚ ... бола ... және ... шарттар бойынша қолдануға жіберілетін ең үлкен қателік.
Қосымша қателіктің рұқсат етілген шегі - бұл өлшеу құралдары қолданысқа жіберілетін ең ... ... ... Мысалы, дәлдік класы 1,0 құрал үшін температура 10°С өзгерген кездегі келтірілген қосымша қателігі 1% ... ... Бұл ... ... 10°С ... ... қосымша 1% қателік қосылады дегенді білдіреді.
Негізгі және қосымша қателіктердің рұқсат етілген шектерін абсолют, салыстырмалы және ... ... ... жазамыз.
Осы өлшеу құралының дәлдік деңгейін көрсететін, негізгі және ... ... ... етілген шектерімен сонымен қатар дәлдікке әсер ететін басқа да сипаттамалармен анықталатын жалпыланған ... ӨҚ ... ... деп ... Дәлдік класы бір типті ӨҚ қателіктері қандай шекте жатқаны ... ... ... ... ... ... ... көрсеткіші болып табылмайды, себебі қателік өлшеу әдісіне, өлшеу шарттарына және т.с.с. тәуелді болады. Бұны берілген өлшеу дәлдігіне байланысты ӨҚ ... ... ... қажет. Нақты типтегі ӨҚ дәлдік класын техникалық талаптардың (шарттардың) стандарттарында немесе ... ... ... ... Мысалы, 0,5 класты құралдың негізгі келтірілген қателігі 0,5% аспау керек. Сонымен қатар, құрал рұқсат ... ... ... де ... сай ... ... ... Техникалық өлшеулерді метрологиялық қамтамасыз ету
Ғылыми, техникалық және ... ... ... сапасын қамтамасыз етуге қатысты басқа маңызды тапсырмаларды шешу өлшеу тұтастығына және дәлдігіне қол жеткізуге ... ... ... болып табылады.
Өлшеу тұтастығы дегеніміз өлшеу нәтижелері заңдастырылған бірліктермен көрсетіледі, ал өлшеу нәтижелерінің қателіктері бекітілген ықтималдылықпен белгілі болады және бекітілген ... ... деп ... ... жағдайы. Өлшеу тұтастығын қамтамасыз ететін мемлекеттік жүйе - бұл мемлекетте ... ... ... ... ... ... етуге бағытталған ережелерді, нормаларды, талаптарды орнататын салааралық деңгейдегі нормативті, нормативті-техникалық және әдістемелік құжаттардың кешені.
Өлшеу тұтастығын қамтамасыз ... ... жүйе (МӨЖ) үш ... ... ... ... және ... техникалық негізін мемлекеттік эталондар, физикалық бірліктердің эталон бірліктері және стандартты үлгілер құрайды. бұл ... ... ... ... ... ... Бұл нормативті құжаттарды дайындау тәртібі, олардың құрылымы Мемлекеттік стандарттау жүйесінің (МСЖ) талаптарымен және ережелерімен регламенттеледі.
МӨЖ ұйымдастыру негіздері ... ету ... МСЖ ... мен ережелеріне сәйкес дайындалатын құжаттармен анықталатын метрологиялық қызметтер, ... ... ... ... ... ... негіз бойынша МСЖ мен МӨЖ өзара тығыз ... ... ... ... ... ... ... метрология саласындағы мақсаттары және тапсырмалары, ұйымдастыру жұмыстарының негізгі принциптері, нормативті құжаттардың категориялары көрініс алады.
Өлшем бірлігін қамтамасыз ету бойынша заң ... ... ... тәртіпте қолданылатын халықаралық стандарттарды, ережелерді, қағидаларды, нұсқаулықтарды және ... ... ... ... ... ... енгізілген барлық ӨҚ сынаудан өткізілуі керек. Сынау дегеніміз ӨҚ техникалық құжаттарын сынау және нормаларға және ... ... ... даму ... ... ... анықтау үшін оларды тәжірибе жүзінде зерттеу.
Қайтадан өңделген және ... ӨҚ ... ... ... өлшеуін қамтамасыз етудің және сапасын арттырудың негізгі құралы болып табылады. Сынаудың мақсаты - ... ... ... ... ... қамтамасыз ету, өлшеу құралдарының сипаттамаларының заманауи талаптарға сәйкестігі, өлшеу құралдарының оңтайлы номенклатурасын, өлшеу құралдарының унификациясының және стандарттауының жоғары дәрежесін ... ... және ... ... ... ... ... құралдарының типін сынау;
- типті бекіту туралы шешімді қабылдау;
- ... ... және ... ... алып ... ӨҚ ... сынау;
- басқа мемлекетте жүргізілген типті бекітуді немесе өлшеу құралдарының типін сынауды ... ... ... ... ... ... ... бойынша жұмыстарды жүргізу тәртібін және ұйымдастырылуын анықтайтын, техникалық, экономикалық және құқықтық сипаттағы ережелердің, қағидалардың және талаптардың кешені [11].
Өлшеу құралдарын сенімдеу - ... ... ... органдары (басқа құзіретті органдар немесе ұйымдар) тәжірибе жүзінде анықталатын метрологиялық сипаттамалардың және олардың бекітілген міндетті үлгілерге сәйкестігін бекіту негізінде ӨҚ ... ... ... ... жүргізетін операциялар жиынтығы.
Сенімдеу қызметтерін аккредиттелген метрологиялық заңды тұлғалар жүргізеді және Мемлекеттік метрологиялық қызмет органдарымен бақыланады.
Сенімдеу өлшеу құралының типін бекітудің ... ... ... ... ... ... сәйкес жүргізіледі.
Өлшеу құралдарын сенімдеудің бірінші ретті, периодты, кезектен тыс, инспекциялық және эксперттік түрлері болады.
Бірінші ретті сенімдеу өндірістен және ... ... шет ... алып ... ... ... ӨҚ ... Кез келген бұрын тексерілген ӨҚ типін бекіткеннен кейін сенімдеуден өткізілуі керек.
Периодты сенімдеу ... ... ... ... ӨҚ сенімдеу арасындағы период кезінде ӨҚ қолданысқа жарамдығын қамтамасыз ету мақсатында орнатылатын белгілі бір сенімдеу ... ... ... аралық интервал типті бекіту кезінде орнатылады. Ол өлшеу құралын қолданудың спецификасының ескерілуімен өзгертілуі мүмкін.
Кезектен тыс ... ... ... кезінде келесі жағдайда өлшеу құралдарына жүргізеді:
- сенімдеу таңбасы бүлінген кезде, сонымен қатар сенімдеу туралы куәлік жоғалған кезде;
- өлшеу құралдарын ұзақ ... ... ... ... ... ... басқа мақсатта орнатқанда және қолданғанда;
- қайтадан юстировка немесе баптауды ... ... ... ... ... ... ала ... соққы әсер етсе немесе құралдың жұмысы қанағаттанарлықсыз болса;
- тұтынушыға сенімдеу аралық интервалдың жартысындай мерзімде жүзеге асырылмаған өлшеу құралдарын сатқанда (жібергенде).
Инспекциялық ... ... ... ... ... кезде өлшеу құралының қолданысқа жарамдылығын анықтау үшін жүргізеді.
Эксперттік сенімдеу метрологиялық сипаттамалар бойынша, ӨҚ дұрыстығы және ... ... ... ... ... ... оң нәтижелері сенімдеу клеймосымен немесе (және) сенімдеу туралы куәлікпен ... ... ... етудің негіздері
Метрологиялық қамтамасыз ету деп тұтастылық пен талап етілетін өлшеу дәлдігіне қол жеткізу үшін ғылыми және ... ... ... құралдардың, ережелер мен нормалардың орнатылуын айтамыз. Метрологиялық қамтамасыз етудің дамуының ... ... ... түрде өлшеу тұтастығын және өлшеу дәлдігін қамтамасыз ету бойынша өлшеу сапасын жақсарту болып табылады. Өлшеу сапасы деген - ... ... ... кең ... ұғым. Ол бектіліген мерзімде талап етілген дәлдікпен, дұрыстылықпен, ұқсастықпен өлшеу нәтижелерін қамтамасыз ететін ӨҚ қасиеттерінің жиынтығын сипаттайды. түсінігі негізінен ... ... ... ... тұтасымен қолданылады.
Метрологиялық қамтамасыз етудің нысандары бұйымның (өнімнің) немесе қызметтің өмірлік циклының ... ... ... ... ... цикл ... ... оған қойылған бастапқы талаптарының қалыптасуынан бастап оның эксплуатациясы немесе қолданылуы ... ... ... ... және өзгертетін бір бірімен өзара байланысқан реттелген процестердің жиынтығы [13].
Бұйымның жоғары сапалы ... үшін ... ... ... ... ... дәлдік нормасы, рұқсат етілулер, өлшеу құралдары таңдалынады. Сонымен қатар конструкторлық және технологиялық құжаттаманың метрологиялық сараптамасы жүргізіледі.
Өлшем нәтижелерін метрологиялық ... ... ... ... мыналар болып табылады:
1) Қазақстан Республикасы азаматтарының мүдделерiн және экономикасын өлшемнiң терiс нәтижелерi салдарынан қорғау;
2) ... және ... ... ... ... және ... қызметтердiң қауiпсiздiгi мен сапасын қамтамасыз ету;
3) материалдық және энергетикалық ресурстардың барлық түрлерiнiң дұрыс есебiн ... ... ... зерттеулерде және ғылыми талдамаларда өлшем дұрыстығын қамтамасыз ету;
5) диaгнoстикa және cыpқaттapды eмдey, aдaмдapдың eңбeк жәнe тұрмыc жaғдaйлapының ... ... ... қayiпciздiгiн қaмтaмасыз eту, қopшaғaн opтаны қopғау кeзiндe сенiмдi өлшем нәтижелерiн қамтамасыз ету [14].
Өлшеу құралдарының динамикалық қасиеттері динамикалық қателіктерді ... ... ... ... ... - ... ... өзгермелі (өлшеу барысында) физикалық шаманы өлшеуде пайда болатын қателігі.
Нормаланатын метрологиялық сипаттамалар - нормативті құжаттармен өлшеу құралдарына ... осы ... ... ... ... ... жиынтығы. Осы кешенге кіретін нормаланатын метрологиялық сипаттамалар ӨҚ ... ... ... ... және олардың номенклатурасы қойылған өлшеу тапсырмасын шешуге талап етілетін дәлділік дәрежесінде ӨҚ ... ... ... өлшеулердің аспаптық құраушы қателіктерін бағалауға жеткілікті болуы керек. ӨҚ нормаланытн метрологиялық сипаттамлары, олардың берілу түрлері және ... ... ... ... ТӨМЕНГІ ТЕМПЕРАТУРАНЫ ӨЛШЕУ
2.1 Температуралық шкалалар
1595ж. Г.Галилей термометрді ойлап тапқаннан бастап температуралық шкаланың көптеген түрлері ұсынылды.
ХБ (халықаралық ... ... ... ... ... ... ... шкланың өлшем бірлігі болатын Кельвин. Кельвин градусы судың үштік нүктесінің температурасының 1/273,16 бөлігі ... ... ... ... ... ... су буының, сұйық судың және мұздың тепе-теңдік күйіне сәйкес келетін температура. Кельвинді дұрыс көрсету үшін біз температураның абсолют нөлі мен ... ... ... ... ... ... 273,16 ... бөлеміз.
Бізге үйреншікті температураның ондық шкаласын 1742жылы А.Цельсий ұсынған. Бұл шкала бойынша мұздың еру нүктесі мен судың қайнау нүктесінің арасындағы аралық 100 ... ... ... ... ХБ ... төмендегі формула бойынша анықталатын туынды бірлік ретінде заңдастырылған және бекітілген:
. (7)
Батыс жарты шардың ... ... ... ... ... Фарангейт шкаласы жалпы қабылданған болып табылады. Төменгі тірек нүктесі ретінде (0°F) өнертапқыш сол кездегі алуға ... ең ... ... ... ... қату температурасын, ал жоғарғы нүкте ретінде адамның денесінің температурасын (96°F - ертеректе ... ... ... қолданған. Бұл шкалаға сәйкес мұздың еру температурасы мен судың қайнау температурасының арасы 180 бөлікке ... ал ... еру ... 32°F ... ... - дан °F-ке ... ... бойынша ауыстыра аламыз:
. (8)
Абсолют термодинамикалық шкалада Кельвинмен өрнектелген температураны Фарангейт градуспен төмендегідей жазуға болады:
. (9)
ХБ жүйесінде жоғарыда айтқанымыздай, негізгі ... ... ... ... қабылданған, ал әр түрлі температураның аралығындағы бірлік ... ... - таза ... ... таза ... үштік нүктесіне немесе балқу нүктесіне, немес қату нүктесіне сәйкес келетін температураның бекітілген ... ... ... ... ... бар заттар анықтайтын реперлік температуралық және екінші ... ... ... ... ... себебі кейбір заттарда балқу немесе қату температурасы жақсы көрінеді, ал кейбір заттарда температураны қайта ... ... ... ... ... өлшеу тұтастығын қамтамасыз ету үшін халықаралық стандарт ретінде 1968 жылы ... ... ... ... ... ... 1990 жылы өлшемдер мен салмақтардың XVIII Негізгі конференциясының шешімі бойынша Халықаралық температуралық шкала ... ... ... ... бойынша тәжірибелік шкала болып табылады және алдығңы ХТТШ-68 алмастырады. Шкаладағы негізгі өзгерістер реперлік нүктелердің өзгерісімен, шкаланы анықтау диапазонының кеңеюімен, жаңа ... ... және ... ... ... үшін ... ... жаңа әдістемелерінің енгізілуімен байланысты. Шкала температураның термодинамикалық шкаласын өте жуық аппроксимациялайтын болғандықтан, деген сөз ... алып ... ... ... ... ... ... келтірілген.
1-кесте.
ХТШ-90 негізгі реперлік нүктелерінің тізімі
Реперлік нүкте
Температура, К
Температура, °С
Сутегінің үштік ... ... ... ... ... ... ... нүктесі
54,3584
-218,7916
Аргонның үштік нүктесі
83,8058
-189,3442
Сынаптың үштік нүктесі
234,3156
-38,8344
Судың үштік нүктесі
273,16
0,01
Галлийдің балқу температурасы
302,9146
29,7646
Индийдің қату температурасы
429,7485
156,5985
Қалайының қату температурасы
505,078
231,928
Мырыштың қату температурасы
692,677
419,527
Алюминийдің қату ... қату ... ... ... ... ... мына заттардың қату және қайнау температурасымен анықталады: Hg, H2O, Na, Bi, Cd, Sb, Ni, Co, Pd, Pt, Rh, Jr, W және т.б. ... ... ... ... ... ... ... қолданылады, бұл бізге температуралық шкаланы вольфрамның балқу ... - 3414К ... ... ... ... ... шкала үнемі дамып және толықтырылып жатыр. Осылайша, 2000 жылы Өлшемдер мен салмақтар бойынша халықаралық комитет МТШ-90 диапазонын ... ... ... ... ... ... ... шкаланы АТТХШ-2000 (PLTS-2000) бекітті. Шкала 3Не қатты күйіне сәйкес келетін 0,902 мК ... және 1 К ... ... ... ... ... диапазонын 0,65-1 К интервалында жабады. Шкала 3Не балқу кезіндегі қысымды ... ... 2005 ... ... ... бойынша кеңес беруші комитет шкала мәтініне міндетті қосымша дәрежесіне ие болған МТШ-90-ға Техникалық ... ... ... ... үштік нүктесіне қатысты және құрамы әр түрлі изотопты суды қолданған судың үштік нүктесінің ампулаларының температурасының мәндерінің ... ... ... ... термометр ретінде 13,81-ден 903,89 К температура арасында кедергінің платина термотүрлендіргіші қабылданған. Бұл интервал беске бөлінген, ... ... ... ... дейін полином түрінде интерполяциялық формула анықталған.
Температураның 903,89-дан 1337,58К дейінгі аралығында эталонды платина - платинародийлі термоэлектрлік ... ... ... ... ... интерполяциялық формула бұл жерде екінші дәрежелі полином ... К ... ... үшін МТШ-90 Планк сәулеленуінің заңын қолданатын квазимонохроматтық пирометрдің көмегімен жаңғыртылады [16].
Температура интенсивті ... ... ... ... ... жатады. Ал қалған бес негізгі метрологиялық параметрлер - ұзындық, масса, уақыт, жарық күші мен ... ... ... табиғи экстенсивті болып келеді, яғни суперпозиция принципіне (principle of superposition) бағынады. ... ... ... ... жоқ. Бұл - температураның анықтамасын беру үшін тек ... ... ғана ... ... ... өлшеу деңгейін көрсететін "шкала"-ның қажеттігін талап етеді. Ал өлшем бірлік осындай шкаланың масштабымен анықталады.
Температура тура ... ... шама ... кез ... ... өлшеуге арналған прибор, температураны берілген заттың термометрлік қасиеттерімен байланысын пайдалана отырып оңай өлшенетін физикалық ... ... ... температуралық шкала дегеніміз температураның біртекті және монотонды функциясы болатын, жеткілікті дәлдікпен және жеңіл өлшенетін физикалық ... ие ... ... ... сызықты байланысатын үздіксіз сандар жиынтығы. Температуралық шкаланы ... ... ... Кез ... оңай өндірілетін, өзгермейтін екі негізгі яғни температуралық мәні өзгермейтін нүктелерді таңдап алады, ... таза ... ... және қату ... Бұл ... t1 және t2 деп белгілеп, кез келген таңдап алынған сандық мән тағайындалады. t2 - t1 температуралық ... көп ... ... ... ... деп ... Осы ... кез келген N бүтін санға бөледі, сонда интервалдың 1/N бөлігін температураның өлшем бірлігі ретінде немесе ... ... ... ... ... қарай өлшеу жүргізілетін температуралық интервалға сәйкестендіріп Е термометрлік қасиетін таңдап алады. Бұл ... ... ... ... ... ... ... етіп қабылдайды, яғни мына теңдік орындалады
, ... k - ... ... (10) өрнекті интегралдау арқылы келесі өрнекті аламыз:
, ... және С ... ... үшін ... ... ... t1 және t2 температураларын қолданады, бұл температураларға сәйкестендіріп Е1 және Е2 мәндерін ... ... ... ... ... (11) өрнекті төмендегі өрнекпен ауыстыруға болады, яғни:
(12)
Бұл (12) өрнек шкаланың теңдеуі деп аталады. Осы теңдеудің көмегімен ((10) өрнектің ... ... ... ... Е ... мәні ... t температураның мәні есептеледі.
Зерттеулер бойынша, температурамен сызықты байланыста болатын физикалық қасиеттер табиғатта кездеспейді. (10) өрнектегі k коэффициенті кез ... ... ... үшін ... ... функциясы болып келеді, және әр түрлі параметрлер үшін бұл функционалдық тәуелділіктің түрі әртүрлі болады. Осы айтылған ... ... ... ... ... ... ... температуралық шкала тұрғызуға болады. Бұл шкалалардың t1 және t2 негізгі нүктелерін бір ... ... t1 - t2 ... ... мәндерінің ауытқуы байқалады.
Жоғарыда келтірілген пайымдаулар термометрлік заттар мен шамаларды өздігінен ... алу ... ... ... екендігін көрсетеді. Осындай жолмен тұрғызылған әр түрлі температуралық шкалалардың тек реперлік нүктелері ғана сәйкес келеді. Яғни, басқа температуралық ... әр ... ... ... ... ... сәйкес келмейді. Абсолютті температуралық шкаланы тұрғызғанда физикалық құбылыстарға тән жалпы заңдылықтарға сүйену қажет. Температуралық шкаланы тұрғызғанда сақталу заңдарын негіз етіп ... ... Бұл ... ... Карно циклі бойынша жұмыс істейтін идеал жылу ... ... ... ... ... ... ... термодинамикалық шкаласын тұрғызу үшін идеал газ шкаласын, сәйкесінше газ ... ... қиын және ... ... Осыған байланысты 20 ғасырдың басында термодинамикалық параметрлерге жуық температуралық шкала тұрғызу үшін сипаттамалық температураларды ... ... ... ... ... Ол ... ... физикалық-химиялық зертханаларда заттардың фазалық ауысуына байланысты көптеген сенімді мәліметтер жиналған болатын. Осы таза ... ... ... ... кейбір шарттар орындалғанда дәлдігі жоғары және қолайы түрлендіргіштерді градуирлеуге ... ... яғни ... ... ... ...
1927 жылы өлшемдер мен бірліктердің 7-ші бас конференциясында дүние жүзінің ... ... үшін ... ... ... шкаласын енгізу туралы шешім қабылдады. Оның уақытша ережелері 1936 жылға дейін талқыланды және өлшемдер мен бірліктердің 8-ші бас ... ... ... ... ... ... қабылданды. Алдағы жылдарда бұл шкалаға бірнеше рет түзетулер енгізілді және оның қазіргі заманғы нұсқасы 1968 жылы ... - ... ... ... Кельвиннің халықаралық практикалық температурасы (Т68 символы) да, халықаралық практикалық Цельсий температурасы (t68 ... да ... ... арасындағы қатынас термодинамикалық Т және t температураларының арсындағы қатынастай, яғни t68 =Т68-273,15 К. Сонымен қатар өлшем бірліктердің атауы - ... ... және ... ... ... ХТТШ-68 шкаласында, әдетте 0оС - ден төмен Кельвин температурасы және 0оС - ден жоғары ... ... ... бұл кері мән қабылдаудың алдын алуға көмектеседі және көпшілік қабылдаған тәжірибеге сәйкес келеді [19].
ХТТШ-68 шкаласы оңай ... ... ... ... (реперлік нүктелер) сәйкес келетін температураның мәніне және осы температурада градуирленген эталондық приборларға ... 1-ші ... ... ... негізгі реперлік нүктелері (ерекшеленген), қосымша көмекші температуралар, ... ... ... эталонды термотүрлендіргіштер, реперлік және көмекші нүктелер арасындағы температураның мәнін анықтауға арналған интерполяциялық өрнектер келтірілген.
Температураның 0,2 К және 5,2 К ... ... ... ... ... ... ... сұйық гелий қолданылатын конденсациялық термометрді пайдалану ұсынылады. Температураның екі тәжірибелік шкаласы бекітілген: 5,2 К - 0,5 К ... үшін ... ... және 3,3 К - 0,2 К ... үшін 3Не-1962 шкаласы. Бұл шкалалардың жоғарғы шегі газдың критикалық нүктелері бойынша анықталады, ал ... шегі ... ... ... ... ... 13,81 К - 630,74 К ... өлшеуді германийден жасалған кедергінің эталондық термометрінің көмегімен жүргізеді.
Температураның 13,81 К - 630,74 К ... ... ... ... ... ... ... платиналы термометрін пайдаланады. Мұндай термометрдің судың қайнау ... мен ... ... ... W=R100оC/R0оC көмегімен анықталған салыстырмалы кедергісі 1,39250 шамасынан кем болмау керек. Реперлік нүктелер арасындағы кедергіге арналған Rt=R0[(1+At+Bt2+C(t-1000))t3] ... ... А, В және С ... температураның жұмыс интервалының төңірегіндегі реперлік нүктелерінде анықталады.
Температураның Т=630,74оС және Т=1064,43оС ... ... ... ... болып платина және платинародийден (10% родий) тұратын электродтары бар ... ... ... ... Мұндай термоқосақтың ЭҚК-і мен температура арасындағы байланыс екінші дәрежелі теңдеумен ... ... +bt +ct2. ... ... бір бөлігі судың үштік нүктесінде болады. b және с коэффициенттері өлшенетін температура интервалына жуық екі түрлі реперлік нүкте бойынша ... ... ... ал а0 ... 0оС ... термоқосақтың көмегімен анықталады. Температурасы 1064,43оС-ден жоғары диапазон үшін ХТТШ-68 шкаласы ... ... ... ... ... ... пирометр көмегімен анықталады.
мұнда тірек температура ретінде Т=1064,43оС температурасын пайдаланады, ал C2 тұрақтысының мәні С2=0,014388 мxК тең деп ... ... ... ... ... ... ... өлшеу әдістемесіне байланысты екі класқа бөлінеді (1-сурет). термометрлердің дәстүрлі және көп ... түрі - ... ... олардың айқын ерекшеліктері термометрдің датчиктері мен температурасы өлшенетін ортаның арасында жылулық контактінің қажеттілігі болып табылады. ... ... орта мен ... ... ... ... емес, меншік жылулық немес оптикалық сәулеленуді өлшеу ... ... ... ... ... ... ... термометрлер
Кеңею термометрлері
Пирометрлер
Манометрлік термометрлер
Радиометрлер
Термоэлектрлік
термометрлер (термоқосақтар)
Тепловизорлар
Кедергі
термометрлері
1-сурет. Температураны өлшеу құралдарының классификациясы
Контактілік құралдар және қызмет ету прициптері бойынша ... ... ... ... ... ... принциптері сұйықтың көлемінің және қатты дененің сызықтық өлшемдерінің температураға тәуелді кеңеюіне негізделген кеңею темометрлері;
б) жұмыс істеу принципі ... ... ... ... ... ... ... негізделген манометрлік термометрлер;
в) жұмыс істеу принциптері термоэлектрлік қозғаушы күштің ... ... ... ... термометрлер (термоқосақтар);
г) жұмыс істеу принциптері сезімтал элементтің (өткізгіштің немесе жартылай өткізгіштің) электрлік кедергісінің ... ... ... ... термометрлері.
Меншік жылулық немесе оптикалық сәулеленуді тіркеуге негізделген контактісіз әдістерді келесі бағыттар бойынша көрсетуге болады:
а) пирометрия - ... ... ... ... ... ... ... температурасын өлшеу;
б) радиометрия - дененің меншік жылулық сәулеленуі бойынша температураны өлшеу. Жоғары емес және ... ... бұл ... ... ... ұзындығының диапазонында жатады;
в) жылулық бақылау - температураны кеңістіктік шешілумен және ... ... ... ... контрастпен теледидарлық кескінге түрлендірумен температураны радиометрикалық өлшеу. Температура градиенттерін, тұйық нысандардың, мысалы резервуардағы немесе ... ... ... өлшеуге мүмкіндік береді [20].
Термоэлектрлік термометрлер
Температураны темроэлектрлік термометрмен (термоэлектрлік түрлендіргіштермен, ТЭТ) өлшеу 1821 жылы неміс ғалымы ... ... ... ... ... Бұл ... ... эффекті деп аталады және әр түрлі металл немес құймалардан тұратын тізбектің екі ұшындағы температураның әр ... ... ... ... күшке негізделеді.
Қарапайым жағдайда, егер тізбек екі әр түрлі металдан тұрса ол ... деп ... ... ... ... бөліктердің жиынтығы:
1) температураны термоэлектрлік кернеуге түрлендіретін термоқосақ;
2) байланыс сызықтары (сымдарды ұзартатын);
3) термо-ЭҚК өлшеуге арналған екінші ... ... ... ... ... әр ... ... А және В тұратын тізбек болып табылады (2-сурет). Бұл ... ... ал ... ... ... ... деп ... Температурасы t өлшенетін ортаға салынған спай термоқосақтың жұмысшы (өлшейтін) спайы, ал температурасы t0 спай еркін (байланыстыратын) деп аталады.
2-сурет. ... ... ... егер t0 және t ... тең ... ... тізбекте It электрлік тогы болатынын анықтаған. Токтың бағыты спайлардың температураларының айырмашылығына байланысты болады. ... ... ... ... ... ұшындағы термо-ЭҚК өлшеуге болады. Бұл эффектің кері әрекеті бар, яғни мұндай тізбек арқылы ... ... ... токтың бағытына байланысты спайлардың біреуі қызады, ал екіншісі суиды (Пельтье эффекті) [1, 67 ... ... ... ... ... әр ... ... жасалған сымдардың бірдей қыздырылған бірлік көлемінде еркін электрондардың саны екіншісіне қарағанда ... көп ... ... байланыстырғанда, соңғысы бірінші өткізгіштен екіншісіне көп мөлшерде өтеді. Сонымен, бірінші өткізгіш оң, ал екіншісі теріс зарядтала ... ... ... осы ... ... өріс ... қарсы әрекет етеді, осының нәтижесінде өткізгіштердің еркін ұштарының арасында потенциалдардың қандай да бір ... ... ... ... ... тепе ... жағдай орнайды. Өткізгіштердің температурасы артқанда осы термо-ЭҚК шамасы да артады. Сонымен қатар, термо-ЭҚК ... әр ... ... ... ... арасында да туындайды. Бұл кезде қозғалмалы тепе теңдік жағдайы орнағанға дейін еркін электрондардың концентрациясы ... ... ... ... ... ұшы оң ... ... ұштарының арасындағы температураның айырмашылығының артуы осында туындайтын термо-ЭҚК артуына алып келеді.
Сонымен, осы екі фактор - потенциалдардың контактілік ... және ... ... - ... ... ... және ТЭТ спайларының температурасына тәуелді болып табылатын тізбектің қорытынды термо-ЭҚК қосындылары болып табылады.
Екі әр түрлі өткізгіштен тұратын ... ... ... температурасы тең болған кезде (t=t0) термоток It нольге тең болады. Осылайша, егер ... ... ... (t0) ие болса, онда әр спайдағы контактілік ЭҚК өзара тең және бір-біріне қарай бағытталады. Контурдың қорытынды термо-ЭҚК бұл ... ... тең ... ... ... контурдың қорытынды термо-ЭҚК контактілік термо-ЭҚК арифметикалық қосындысына тең (термоэлектродтарды жазу реті ... жүру ... ... ... үшін
немесе (13)
(13) теңдеу ТЭТ негізгі теңдеуі деп аталады. Одан контурда ... ... ... t және t0 ... ... ... ... көреміз. Егер еркін ұштарының температурасын t0=const тұрақты қылсақ, онда
және .
тәуелділігін біле отырып, егер t0=const болса термо-ЭҚК өлшесек t ... таба ... ... тәуелділігін түсіндіретін тиімді теория жоқ, бұл ТЭТ ... ... Әр ... ТЭТ үшін t температураны өлшеу кезінде бұл тәуелділік градуировкалау және өлшенетін температураға термо-ЭҚК ... ... ... тәжірибе жүзінде анықталады. Градуировка кезінде t0=const. Оның мәні стандартталған, t0=0°С. Тәжірибеде әр түрлі ТЭТ үшін әдетте стандартты градуировкалық кестелер қолданылады ... ... ... ... ... ... асырылатын термо-ЭҚК өлшеу үшін тізбекке екі жүйенің ... ... ... ... ... (3-сурет).
3-сурет. Термоқосақ тізбегіне өлшегіш құралды қосу:
а) термоқосақтың спайына қосылған ... С ... бар ... ... ... ... ... С өткізгіші бар тізбек
Сызбаның екеуін де тізбекке үшінші С өткізгіштің ... ... ... ... ... өлшегіш құралдың сызбасы құралдың рамкасы, келтірілген кедергілер және т.б. жасалған үшінші өткізгіштің тізбектей қосылуы арқылы термоқосақ ... ... ... ... Бұл жағдайда С өткізгіш қосылған жерлерде термоқосақтың жалпы термо-ЭҚК ... ... ... ... ... ... ... тудыратын қосымша спайлар пайда болады.
Бірінші байланыстырған жағдайда (3, а сурет) - бір спай жұмысшы (1 нүкте), екеуі ... (2 және 3 ... ... ... (3, б ... - бір спай жұмысшы (1 нүкте), біреуі еркін (2 нүкте) және t1 тұрақты ... екі ... ... жағдайда да пайда болатын термо-ЭҚК бірдей екенін көрсетейік.
Егер болса,
Онда
,
немесе
Тізбек үшін (3, б сурет) мынаны ... ... ТЭТ ... ... ... келеді, яғни ТЭТ термо-ЭҚК тізбекке үшінші өткізгішті қосқанда оның ұштарының температурасы тең болған кезде өзгермейді. Бұл қорытынды өткізгіштердің және өлшегіш ... саны ... ... да ... Көп жағдайда өлшегіш құралды 3,а суретте көрсетілген сызбадағы сияқты жалғайды [2, 85 ... ... ... ... айтылғандай темроэлектрлік термометрдің жинағына темроқосақ және өлшегіш құралдан ӨҚ басқа термоқосақтың клеммалары және өлшегіш құралдың қысқыштары байланыстырылатын ұзартушы ... да ... Бұл ... ... әр жағдайда жекеше және термоқосақ пен өлшегіш құралдың өзара орналасуына тәуелді болады. Бұл жағдайда өлшегіш тізбекте екі қосымша ... F және D ... ... ... F және ... пен ... құралды байланыстырушы сызықты орналастырғанда термометрдің басының қысқыштарында орналасқан бос ... ... ... ... ... яғни ... ... t1 аумағында болады. Бұл ұштарын температурасы тұрақты және төменірек t0 ... ... үшін ... термоэлектродтарымен термоэлектрлік қасиеттері бірдей немесе ұқсас металдан немес құймадан жасалған термоэлектродты ұзартатын (теңгеруші) сымдар қолданылады.
Ұзартатын ... ... ... ұзартып бос ұштарды орналасқан жерінен қолайлы жерге апаруға көмектеседі.
Асыл емес металдардан жасалған термометрлер үшін ұзартушы сымдар ... ... ... ... ... ал асыл ... ... термометрлер үшін құнын арзандату үшін ұзартушы сымдар қосақта термометрдің термо-ЭҚК бірдей болатындай материалдан жасалады. Өтемдік сымды қате жалғауды болдырмау үшін оның ... ... оның ... ... белгілі бір түсі болады. 2-кестеде өтемдік сымдардың негізгі түрлерінің сипаттамалары келтірілген.
Егер термоэлектродты ... ... ... және ТЭТ ... ... олардың өлшегіш құралға жалғанған жерлерін бос ұштары ретінде қарастырамыз. Термоэлектродты сымдар t0=0°C температурадан t≈100-120°C ... ... яғни ... ТЭТ ... сипатқа ие болатындай таңдалынады.
Онда аламыз, яғни ТЭТ тізбегіне ... ... ... қосымша термо-ЭҚК тудырмайды және өлшеу нәтижесіне әсер етпейді [22].
2-кесте.
Өтемдік сымдардың сипаттамалары және олардың қолданылуы
Термоқосақтың түрі
Өтемдік сым
Түрі
Сымның материалы
Оқшаулағыштың түсі ... - ... - ... - ... - алюмельді
ХА
хромель - алюмель
күлгін - ақ
М
мыс - ... - ... - ... - ТП ... (ТП - мыс пен ... ... - ... құрал температураны бақылау жүргізілетін термоқосақ клеммалары орналасқан аумаққа қарағанда температурасы тұрақты болатын ғимаратта ... ... ... ... ... бұл ... температура термоқосақты градуировкалау температурасынан (0°С) өзгеше болады, аз шамада болсын бірақ өзгереді. Бұл ... ... ... ... ... орта мен ... температураның арасындағы шамаға төмендетіледі (егер бос ұштарының аумағындағы температура >0°С болса).
Бұл байланыста термоқосақтың бос ұштары термостатталуы керек, немесе темроэлектрлік термометрдің ... ... ... ... ... ... және ... түрлері
Пайда болған термо-ЭҚК мәні термоэлектродтардың материалына және термометрдің жұмыс және бос ұштарының температураларына тәуелді болады. Термоэлектрод ретінде негізінен салыстырмалы ... ... ... ... ... мен ... ... Термо-ЭҚК мәні анағұрлым жоғары термометрлерді қолдану температураны өлшеудің дәлдігін ... ... ... ... ... түрде үлкен емес - ол әр 100°С 8 мВ артық емес болады және жоғары температураларды өлшеген кезде 70 мВ ... ... ... ... материалдарға бірқатар талаптар қойылады:
- ыстыққа төзімділік және механикалық беріктілік;
- химиялық инерттілік;
- термоэлектрлік біртектілік;
- темроэлектрлік сипаттаманың ... және ... ... ... бірмәнді, сызықтыға жуық тәуелділігі;
- жоғары сезімталдық [23].
Қазіргі кезде қолданылатын материалдардың еш қайсысы барлық талаптарға сәйкес келмейді, ... ... әр ... ... үшін әр ... ... дайындалған термоэлектродтар қолданылады.
Термометрлерді дайындау үшін термоэлектродты материал ретінде негізінен таза металдар және олардың қоспалары қолданылады. Көптеген ... ие ... ... платина, платинародий, хромель, алюмель және копель. Зертханалық жағдайда өлшеу үшін сонымен қатар мыс, ... ... және т.б. ... ... СТ 2.4-2007 2007 ... бастап мемлекеттік стандарт ретінде енгізілген. Стандартта темроэлектрлік түрлендіргіштердің он екі түріне талаптар келтірілген.
Термоқосақтың ... ... ... олардың қолданылу шарттарына байланысты анықталады.
Стандартты ТЭТ дайындалу түріне байланысты:
а) орналастырылатын және беттік;
б) тұрақты және тасымалданатын;
в) бірлік, екілік және ... бір ... және көп ... қарапайым, судан қорғалған, жарылысқа қауіпсіз және т.б. болып бөлінеді.
Бұл дайындалулардың әр түрлі үйлесулері ... ... ... түрлендіргіш қыздырылған ұштары ширатылатын сосын дәнекерленетін әр түрлі материалдардан жасалған екі сым ... ... ... ... әр ... ... Термодинамикалық температураның 1К дейін шамасын өлшеуге арналған термометрлік құрал газдық термометр болып табылады. Бірінші термометрдің басқа нұсқалары әрекеті термодинамикалық ... ... ... ... ... ... және электрлік тізбектегі кернеудің жылулық флуктуациясының қарқындылығына негізделген акустикалық және шу термометрлері болып табылады. Бірінші ретті термометрлер негізінен бір ... ... ... ... фазалық тепе-теңдікте Халықаралық температуралық тәжірибелік шкалада (ХТТШ-68) тірек температуралық ... ... ... ... анықтауға қолданылады. Төменгі температуралар саласында мұндай реперлік нүктелер: бірқалыпты сутегінің үштік нүктесі (13,81К), қалыпты ... 25/76 ... ... ... ... және газтекті фазаларының арасындағы тепе-теңдік нүктесі (17,042 К), бірқалыпты сутегінің қайнау нүктесі TN (20,28 К), неонның TN (27,102 К), оттегінің ... ... (54,361 К), ... TN (90,188 К) ... 630,74С ... 13,81 К ... кез келген мәнін алу үшін ХТТШ-68 бойынша дәлдігі ~ 0,001 К платиналық кедергі термометрі ... ... ... ... ... ... температура шынайы термодинамикалық мәннен 0,01 К көп емес ... ... ... 13,8К ... әлі ... жоқ, себебі төменгі температураның бұл саласында сезімталдығы, дәлдігі және жаңғыртылуы бойынша ... ... ... артық болатын екінші ретті термометр жоқ. 0,3-5,2 К диапазонда төмен температуралық термометрия гелидің қаныққан буларының ps қысымның газдық термометрдің ... ... Т ... ... ... Бұл ... 1,5-5,2 К (4He ... 1958) аумағында және 0,3-3,3 К аумағында (3He шкаласы, 1962) халықаралық температуралық шкала ретінде қабылданған. Бұл температуралық диапазондағы ps (T) ... ... ... ... ... алмаймыз, сондықтан ол кестеге енгізіледі; кестелік мәндер Кельвиннің мыңдаған үлесіне дейін температураны анықтау дәлдігін ... ... ... ... ... ... ... негізінен кедергі термометрлері қолданылады (20 К дейін - мыс; ... және ... ... - 1мК дейін - кедергісі температура төмендегенде артатын көміртекті). Сонымен қатар таза ... ... ... де ... ... ... және жеткілікті сезімталдығы оларды 100 К төмен температураны өлшеу кезінде ыңғайлы құрал ретінде қолдануға негіз ... ... ... ... температураларды өлшеуде екінші ретті темрмометр ретінде қолдануға болатын бірқатар құрылғылар бар: ... ... ... ... диодтар, аса өткізгіш құймалардан жасалған датчиктер (гелий және ... ... ... К төмен температураны өлшеу үшін газ термометрін қолдануға болмайды. Бұл аймақта термодинамикалық ... ... үшін ... және ... ... ... ... термометрияда парамагнитті тұздың магнит қабылдағыштығын өлшеу арқылы анықталатын магнитті температура Т* деген ұғым қолданылады. Кюри заңына ... ... ... жоғары температураларда c ~ 1/T*. Көптеген тұздар үшін Кюри заңы ... ... да ... ... ... Бұл ... төмен температура аумағында экстраполяциялап, магнитті температураны қабылдағыштыққа кері пропорционал шама ретінде анықтайды.
Нақты нәтижені алу үшін әр түрлі зиянды факторларды ... ... ... ... ... геометриялық пішіні және т.б. Магнитті температуралық шкала термодинамикалық шкалаға ең жақын болатын температура аймағы нақты тұзға ... ... аса ... температураларды 6мК дейін өлшеу үшін осы температурада шкалалардың айырмашылығы 0,1мК төмен болып табылатын церий-магний нитраты кеңінен қолданылады.
Ядролық әдіс ... ... ... деңгейінің бірқалыпты орналасуы температураға тәуелді болып табылатын кванттық статистикалық физиканың принципіне негізделген. ... ... ... магнит өрісінде ядролық магнит моментінің орналасу деңгейінің айырмашылығымен анықталатын ядролық магниттік резонанстың ... ... ... ... бір ... ... ішкі магнит өрісінде резонансты гамма-сәулеленудің сызығы бөлінетін құраушының қарқындылығының температураға тәуелділігі ... ... ... бойынша аса төмен температураларды темрометриясына 3He - 4He ... 3He ... ... ... 30-100 мК ... ... ұқсас болып табылады. Өлшеудің абсолют дәлдігі - осмотикалық термометрдің сезімталдығы 0,01мК болғанда шамамен 2мК ... ... ... ... және аса төмен температураларды өлшеудің ерекшеліктері
Аса төмен криогенді температураларды өлшеу
Криогенді температура деп 90 К төмен температураларды айтамыз. Криогенді температураларды ... ... ... ... ... артатын өзіне тән ерекшеліктері мен қиыншылықтары болмайды. Төмен температураларды өлшеуде кедергі және термоэлектрлік термотүрлендіргіштері кең қолданысқа ие болды. Кедергі ... ... К және ... температураларды өлшеу үшін қолданылады. Металдан жасалған кедергі ... ... ... ... ... ... ... кезінде өте аз болатындығы болып табылады. Сондықтан оның кедергісін өлшеу бізге ... ... ... ... термотүрлендіргіштің түрлендіру коэффициенті де төмендейді, ол өлшеу дәлдігіне әсер етеді. Термотүрлендіргіштің материалының кристалдық торының ... оның ... ... ... ... ... артады.
Төмен температура кезінде материалдың жылусыйымдылығының төмендеуі сезімтал элементтің өзінің температурасының өлшеніп отырған ортаның температурасынан өздігінен қызу және ... мен ... ... ... жылудың келуінің есебінен айтарлықтай ерекшеленуіне алып келуі мүмкін.
Металдан жасалған 10К және одан жоғары темпретураларда платина кедергі термотүрлендіргіштері кең ... ... жеке ... олар 2К ... ... Төменгі температураларды өлшеу үшін кішкентай платина термотүрлендіргішінің ... ... ... ... (R0 = 100 Ом) ... элементінің ұзындығы 8 мм, диаметрі 1,6 мм, қорғаныс қапшығының ... 2...3 мм. ... ... ... ... көп ... Шет елде ... (77...300К интервалында) және манганин (4,2...300К интервалында) кедергі термотүрлендіргіштері қолданылады.
Металдан жасалған барлық термотүрлендіргіштер магнит ... ... өз ... ... және температура қаншалықты төмен болса, бұл әсер де соншалықты көп болады. Платина термотүрлендіргіштері үшін бұл әсер ең ... 13 К ... ... 2 Тл ... ... ... кедергіні 40% дейін арттырады, 50 К температура кезінде магнит ... тура ... ... ... ... ... бірнеше үлесін құрайды. Металдан жасалған басқа термотүрлендіргіштерде магнитрезонансты әсер азырақ болғанымен, бірақ ... да бұл әсер орын ... [6, ... К ... ... ... үшін ... германий кедергі термотүрлендіргіштері қолданылады. Олар 0,1 - 300К аралығындағы температураны өлшеуге арналған. Олар көп ... ... ... ... ... ... кедергісі температура төмендегенде артады және гелий температурасында жүздеген және мыңдаған Ом-мен өлшенеді. Осы температуралар кезінде түрлендіру коэффициенті 102...103 Ом/К құрайды. ... ... ... термотүрлендіргіштерінің рұқсат етілген қателігі 0,05...0,1 К. Эталон ... ... 0,001 К ... тұрақты градуировкалық сипатқа ие. Олардың құрылысы әр түрлі жасалғанымен, жалпы жағдайда шығыстар дәнекерленген германий кристалы өлшенетін ортаның жылуалмасуын ... ... ... ... ... (корпусқа) орналастырылады. Германий кедергі термотүрлендіргіштеріне сонымен қатар магнит өрісі әсер етеді. Бұл әсер ... ... ... ... ... 10...15 Тл өріс ... 4,2К температурада оның қателігі 0,15...0,2 К және одан ... ... ... ... өрісі бар болғанда төмен температураны өлшеу үшін ... ... ... ... ... 15 Тл магнит өрісінің әсері 0,01 - 1,5К температура үшін 4 - 7% көп ... ... ... ... германий сияқты кері температуралық коэффициентке ие және арнайы термоөңдеу нәтижесінде тас көмірден жасалады.
Көміртекті ... ... ... бірі ... түрлендіру коэффициенті температураға кері пропорционал болатындығы. Кішкентай нысандар үшін төсемеге немесе нысанның бетіне тікелей графиттің коллоидты ... жағу ... ... ... ... термотүрлендіргіштер қолданылады. Көміртекті термотүрленліргіштердің кемшілігіне олардың градуировкалық сипаттамасының тұрақсыздығын жатқызуға болады. Термоэлектрлік түрлендіргіштерден 20 - 300 К ... ... үшін ... ең көп ... ие ... ... оның ... коэффициенті температура төмендеген сайын айтарлықтай төмендейді. Термоэлектрлік термометрлер дәлдігі және ... ... ... ... ... ... төмендеу болады.
Манометрлік термометрлер (газды және конденсациялық) криогенді температураны ... және ... ... ... ... Газ ... негізгі артықшылығы олардың алдын ала градуирлеусіз температураның кең аралығын өлшеу мүмкіндігі болып табылады. Мысалы, гелий ... ... 1К-ге ... барлық температураны өлшей алады. Нақты өлшеу үшін термометр толтырылған ... ... ... ... газдан ерекшеліктерін ескеру қажет. Термобаллонның өлшемдері үлкен және қоршаған ортаның температурасы әсер етуі ... ... газ ... ... ... шектеулі.
Конденсациялық термометрлерді криогенді аумақта өлшеу диапазоны өте аз, мысалы гелий термометрлері үшін 1...5К, сутекті үшін ... ... ... дәлдігі термометрдің градуирлік сипаттамасын анықтау дәлдігіне тәуелді.
Магнит қабылдағыштығының термометрлері 1К ... ... ... үшін ... ... өлшеулерін жүргізу қажеттілігі магнит қабылдағыштығының термометрлерін өндірістік қондырғыларда қолданбауға себеп болады. Қажетті өлшемдері де олардың ... ... ... температураларды өлшеу кезінде термотүрлендіргіштің сезімтал элементінің өлшенетін ортамен, сонымен қатар қоршаған ортамен және қондығының құрылысының ... жылу ... ... ... ... өлшеу қателіктеріне көп көңіл бөлу қажет [10, 168б].
Термоқосақтың бос ұштарының температурасына түзету
Термостаттау
Зертханалық ... бос ... ... әдетте 0°С тең болатындай ұстап тұрады. Бұл мақсатта мыс өткізгіштермен дәнекерленген термоэлектрлік термометрдің бос ... ... аз ... май бар еріп ... ... толтырылған Дьюар ыдысына орналастырылған пробиркаға салады. Сонымен қатар бос ұштары мұзға (100-150) мм көп тереңдікке орналастырылуы керек. Бұл тәсілде бос ... ... ... ... емес.
Егер температураны өлшеу кезінде жоғары дәлділік талап етілмесе және бұл кезде өлшеу жүргізіліп жатқан ғимараттағы температура елеусіз түрде ... ... бос ... ... осы ... болуы мүмкін, бірақ бұл жағдайда оларды температурасы шыны термометрмен бақыланып отыратын май толтырылған ыдысқа салу ... Бұл ... бос ... ... ... (0,2-0,5)°С қателікпен бақылап тұруға мүмкіндік береді.
Түзетуді енгізу
Өндірістіктік шарттарда температураны өлшегенде көп жағдай үшін термостаттау термостаттаушы құрылғылар үлкен болғандықтан және оларға ... ... ... ... бұл ... ... ... табылады. Бұл жағдайда бос ұштардың температурасына түзету енгізу қажет. Ол градиурлік температура t0(0°C) мен ... ... t`0 ... өтеу қажет.
Түзетуді енгізудің екі тәсілі бар: қолмен және автоматты түрде.
Қолмен енгізу тәсілі t`0 ... ... үшін ... ... ... сынап) және ТЭТ сәйкес келетін градуировкалық кестенің болуын ... ... ... алгоритмі келесідей:
1) Өлшеу құралының көмегімен термоқосақтың термо-ЭҚК E(tt`0) бос ұштардың ... t`0 ... ... ... ... ... ... t`0 ағымдағы мәні анықталады.
3) Градуировкалық кесте бойынша арасындағы түзетудің шамасына сәйкес келетін термо-ЭҚК мәні ... ... ... мәні мына ... ... анықталады:
(15)
Температура болғанда таңбасы, ал болғанда таңбасы алынады.
Қазіргі ... ТЭТ бос ... ... ... ... ... көмегімен автоматты түрде түзету енгізу кеңінен қолданылады, бұл температураның тұрақтылығын қамтамасыз етуді талап етпейді. Бұл құралдар жеке ... ... ... ... құралға жалғанады [11, 257б].
Төменгі және аса төменгі температуралар аймағында өлшеулер жүргізудің өзіне тән ... мен ... бар. ... ... ... ... өлшеу әдістеріне келсек, бұл әдістерді төменгі температуралық диапазонда қолдануға болады. Алайда, ... ... шарт ол ... ... ... ... ... белгілі бір заңдылыққа бағынатын қасиеттің осы заңдылықтан ауытқуын ескеру. Әрине, төменгі температураның белгілі мәндерінен бастап бұл ... ... ... яғни су ... газ ... ... ауысады және т.б. Жоғарыдағы әдістерді қолдануда тағы бір ... ол ... ... ... ... ... күрт ... болып табылады. Бұл резистивті және термоқосақтық әдістерге де қатысты. Бұл жағдайлар ... және өте ... ... ... жаңа арнайы әдістерін ойлап табуға себеп болды. Жоғарыда айтылған температураны өлшеудің шу әдісі төменгі және аса ... ... ... кең ... ...
Төменгі температураларды өлшеудің алғашқы әдістерінің бірі конденсациялық термометр болып ... Бұл ... ... 1906 жылы Шток және ... қолданған болатын. Бұл әдісте сұйытылған газдың қаныққан буы ... ... ... ... ... ... ... диапазонда сұйық гелий мен сутегіні пайдаланады. Термометрлік зат ретінде сутегіні қолданған кезде өлшеулерді 20К-нен 14К-ге дейінгі аралықта, ал сұйық гелийді ... ... ... ... аралықта жүргізуге болады. Жұмыс денесі ретінде гелийді, ал қаныққан будың қысымын өлшеуіш ретінде ... ... ... ... ... ... ... 10-4 - 10-5 К дәлдікпен өлшеуге болады.
Абсолют ноль төңірегіндегі термодинамикалық температуралардың мәнін магнитті ... ... ... ... ... термометрия әдісі негізінен 1,0 Кельвиннен төмен температураларда қолданылады. Магниттік термометрлерде термометрлік қасиет ретінде парамагнетиктердің магниттік қабылдағыштығы қолданылады. Мұнда магниттік ...... ... ... ... ...  = С/Т, яғни Кюри заңы ... Сыртқы әлсіз магнит өрісінде өлшенген  мәні бойынша және берілген парамагнетик үшін Кюри тұрақтысының С көмегімен Т* анықтауға болады. Кюри заңы ... ... ... Т* ... Т ... ... сәйкес келеді. Температураның төмендеуінен Кюри заңының дәлдігі төмендейді және Т* магниттік температура Т термодинамикалық температурадан ... бола ... мен ... ... ... ... ... γ - кванттық-механикалық түзету коэффициенті, ол температурадан тәуелді және жуық шамамен ... тең; τ - ... ... моментінің суммасын сипаттайтын коэффициент.
Тәжірибеде магниттік температураны парамагнит тұздардың қабылдағыштығының  температураға тәуелділігін зерттеу негізінде ... ... мен ... арқылы термодинамикалық температураға ауыстырады [15, 158б.].
Әдетте, өлшеу кезінде FeNH4(SO4)2 темір-аммоний квасцы, CrK(SO4)12 H2O ... ... ... 24 H2O ... нитраты сияқты парамагниттік тұздардың магниттік қабылдағыштығы, индуктивтілігі және магниттік моментінің температураға тәуелділігі қолданылады [2, 198б].
Металдар мен ерітінділердегі асқын өткізгіштік эффектісінің ... ... ... ... эффектісін пайдалануға мүмкіндік береді. Мұнда екі асқын өткізгішпен бөлінген электроқшаулағыштың жұқа қабаты (Джозефсон элементі) арқылы ... ... ... өтуі ... ... ... ретінде оксидтің жұқа қабатын алуға болады. Джозефсон эффектісінің мәнісі оқшаулағыштың жұқа қабаты арқылы электрондар мен ... ... ... ... ... ... эффектісінің стационар және стационар емес екі түрі бар. Бірінші жағдайда белгілі бір J0 критикалық мәннен аспайтын және ... ... ... ... қабатынан тұрақты ток өткізеді. Джозефсонның стационар емес эффектісінің мағынасы қарастырылып отырған элементке U0 ... ... ... ... ... электрондық жұптарының тогы жиілігі f0=2eU0/h тербелістер жасайды. Осылайша, элемент жиілігі қатаң анықталған синусоидалы ... ... ... ... ... кернеуі U0=1,0 мкВ болғанда, жиіліктің мәні f0=483,6 Гц. Тұрақты кернеудің мәнін дәл анықтаудың негізгі ... бірі осы әдіс ... ... ... ... элементінде пайда болатын жылулық шулар пластиналар арқылы өтетін токтың пульсациясын тудырады, соның нәтижесінде ығысу ... ... ... ... ... ... ... сигналы бұзылады. Жылулық шу қалыпты таралуға ие ... ... ... ... де ... ... бағынады. Джозефсон элементінде пайда болатын жылулық шудың спектр жолақтарының ... ені мына ... ...
(17)
мұндағы Т - элементтің термодинмикалық температурасы; r - өлшеу схемасындағы элементтің кедергісі; J - ... ... ... ... ...
Джозефсон элементі бар термометр тек оның құраушылары үшін асқын өткізгіштік пайда болатын ... ғана ... ... ... ... ... үшін ... жоғары материалдар жиі пайдаланады. Таза металдар қалыпты күйден жоғары өткізгіштік күйге күрт ауысатыны белгілі. Мысалы, таза қорғасынның ... ... ... ... ... ал ... ... күйге ауысудың соңғы кезеңіне Т=7,192К температурасы сәйкес келеді. Мұндай күрт ... ... ... ... ... қосымша реперлік нүкте ретінде қолдануға болады. Алайда, жоғары өткізгіштік күйге ... ... ... ... ... ... ... жасау үшін таза металдарды қолдануға болмайды. Ол үшін металдарға қоспа енгізген кезде ауысу шекарасында пайда болатын шашырау, ... ... ... ... ... ... жасау үшін құрамында қорғасынның бірнеше пайызы бар фосфорлы қоланың кейбір сорттары қолданылады. Негізгі материал кристалының матрицасында қорғасын ... ... мен ... ... ... ... байланысты кедергісі 7 ден 1,0 К интервалдағы ... ... ... ... ... ... өткізгіштік күйге өту процесінің қатты созылуы байқалады. Мұндай температуралық датчиктердің кемшілігі олардың көрсетулері өлшенетін токтың және сыртқы ... ... ... ... ... және аса ... температуралар аймағындағы температуралық шкаланы тұрғызудың ерекшеліктері.
Төмен және аса ... ... ... ... ... ... ... негізінен заттардың өте аз температуралық интервалдарда өзін ұстау ерекшеліктеріне байланысты. Әсіресе, гелийдің аса аққыш күйге өтуі ... ... ... құбылысының пайда болуы, сутегінің орто-пара-конверсиясы және т.б.
Аса төмен ... ... (0,3 ... 3,0 К-ге ... ... ... ... гелий-3 изотопының көмегімен дәлірек жүргізіледі. 1,0 К температурадан төмен, 10-3 К-ге дейін аралықта өлшеу әр түрлі ... ... ... ... магниттік термометрлермен дәлірек жүргізіледі.
Температурасы 5,0 - 1,0 К диапазондағы термометрияның негізгі қиындықтары λ-нүктеден (2,172 К) ... ... ... ... ... әсерінен сұйықтың еркін бетінде және оның көлемінің ішінде ... күрт ... ... ... ... ... ... қиындықтар туады, бұл қиындықтар гелийдің өте аққыш қабықшасының ыдыс қабырғасынан интенсивті түрде булануымен байланысты, бұл құбылыс тепе-теңдіксіз күйлердің ... ... алып ...
5 К-нен 14 К-ге дейінгі температуралар аймағы сутектік және гелий температуралары арасындағы температура болып табылады. Бұл диапазондағы термометрияның қиындық ... ... ... және ... ... жоқтығы. Әдетте, бұл жағдайда жартылай өткізгіш терморезисторлар негізінде ... ... ... ретті термотүрлендіргіштер қолданылады. Бұл интервалдағы температуралық шкала регламенттен өтпегендіктен, екінші ретті терморезисторларды тарирлеу үшін бірінші ... газ және ... ... ... ... ... ... үштік нүктесін алу үшін сутегінің екі түрлі молекулалық түрінің, яғни модификациясының - ортосутегі мен пара ... ... ... ... Бұл ... әр түрлі қасиеттерге ие. Осылайша, тепе-теңдік күйдегі сутегі осы модификациялардан тұратын қоспаны құрайды және бұл модификациялардың концентрациясы сутегінің ... ... ... ... газ ... ... 75% ... және 25% пара түріндегі сутегінің қоспасынан тұрады. Егер осы қоспаны сұйылтатын болсақ, онда сұйық сутегінде ортосутегінің орто-пара конверсия ... ... ... ... Бұл ... ... бөлінуі мен заттың қасиеттерінің өзгеруімен қатар жүреді. Нәтижесінде, сутегінің қайнау температурасында тепе-теңдік концентрация орнайды да, ... 0,21% ... мен 99,79% пара ... ... ... ... Заттың құрамының өзгеруіне байланысты пайда болатын сутегінің реперлік нүктесінің температурасының анық болмауын алдын алу үшін ... ... ... ... ... ... мысалы белсендірілген темір қышқылын катализатор ретінде қолданады [8, 205б].
Оттегінің ... ... ... ... ерекшеліктері оттегінің құрамында қоспалардың, әсіресе аргонның болуымен байланысты. Айта кететіні, аргонның әсері оттегінің шық ... ... ... ... ... және соның нәтижесінде шық нүктесі мен қайнау температурасының айырмасы тұрақты болып қалуы мүмкін. ... ... ... ... ... дәл ... үшін сұйықтың жақсы араласуын қамтамасыз ету қажеттігін ескеру керек, себебі көптеген сұйық газдар ... ... күрт ысып ... ... келеді. Осы жағдайларды ескеру оттегін ең сенімді және оңай ... ... ... ... ... ретінде қабылдауға мүмкіндік береді.
Қарапайым болып көрінгенмен, сұйық азоттың қайнау температурасы сенімді термометрлік нүкте бола алмайды. Оның себебі сұйық ... ашық беті ... ... ... ... соның нәтижесінде пайда болған қоспаның қайнау температурасының өзгеруіне алып келеді. Алайда, бұл жағдайларға қарамастан сұйық азот термометриялық ... кең ... ... ... шкаланы тұрғызу үшін төменгі температуралық диапазонды толығымен жабатын заттар тобының бекітілген температуралары қолданылады. Ол ... көбі ... ... ... реперлік нүктелеріне жатпайды, алайда олардың көбі аса ... ... ... және оңай ... болады. Бұл жағдай осы температуралардың мәнін қолдану арқылы термотүрлендіргіштерді қосымша тексеруден өткізуге мүмкіндік береді.
3-ші кестеде төменгі ... ... ... ... ... температуралардың қабылданған мәндері келтірілген. Кестеде ерекше бекітілген жағдайлардан басқа, қайнау ретінде қалыпты атмосфералық қысымдағы сұйықтың қайнау күйі ... ... ... үшін ... ... ... ... мәндері келтірілген.
Төменгі температуралар физикасының дамуы, әсіресе асқын өткізгіштік материалдардың қасиеттерін зерттеу 30 К-нен 1,0 К-ге дейінгі температуралар интервалында ... ... ... ... көрсетті. Себебі, 20 ғасырдың 60 жылдары көптеген зерттеушілер 27К температурада ХТТШ-68 шкаласы мен термодинамикалық шкала ... ... ... ... ... Гелийдің қайнау температурасы кезінде бұл ауытқу 0,008 К-ге тең болды. ... ... ... ... ... 13,81 К ... неонның үштік нүктесінің 24,5 К температурасына дейінгі ... бұл ... ... еместігі байқалды. Осы аталған кемшіліктерді жоятын жаңа температуралық шкала қажет болды, ол ... ... ... ... болу қажет, яғни 27,1 К температурада ХТТШ-68 шкаласы ешқандай айырмасыз термодинамикалық шкалаға өту қажет және ... ... ... ... болу қажет. Арнайы зерттеулер берілген температуралар интервалында термодинамикалық ... ... ... ... ... ... термометрлер көмегімен алынған температуралық шкалар табылатыны көрсетті. Арнайы парамагниттік ... ... алу ... температуралық шкаланы 0,5 К - 1,0 К ... үшін де, 1,0 К - 30 К ... үшін де ... болады. Мұндай шкала 1976 жылы енгізілді және бастапқы температуралық шкала (БТШ-76) деп аталады. Төменгі температуралы термометрияда қолдануға болатын ... ... ... ... ... ... температуралы термометрияда қолдануға болатын бекітілген тепе-теңдік температуралардың мәндері
Заттың ... ... ... ... ... ... ... нүкте
13,81
Тепе-теңдік сутегі
қайнау
20,28
Неон
үштік нүкте
24,555
Азот
ауысу нүктесі
35,50
Оттегі
ауысу нүктесі
43,82
Азот
үштік нүкте
63,148
Азот
қайнау
75,348
Оттегі
қайнау
90,188
Изопентан
қатаю
113,55
Эфир
жылдам қатаю
156,85
Күкіртті көміртегі
қатаю
161,55
Көмір қышқылы
сублимация
194,674
Сынап
қатаю
234,288
Халықаралық салмақ пен өлшемдер бюросымен БТШ-76 шкаласы үшін он бір реперлік ... ... 0,5 К - 30 К ... ... бес ... таза металдардың асқын өткізгіштік күйге ауысу темпертурасы болып табылады. Қалған екі реперлік нүкте - сутегінің үштік ... және ... ... ... ары ... дамуы 1990 жылы халықаралық температуралық шкаланың ХТШ-90 қабылдануына алып келді. Бұл шкаланың төменгі температуралы ... ... ... ... ... 0°С ... жоғары интервалда таза металдардың балқу температурасымен байланысты қосымша реперлік нүктелер енгізілген [14, 298б].
3 ТӨМЕНГІ ТЕМПЕРАТУРАЛАРДЫ ТЕРМОЭЛЕКТРЛІК ТЕРМОМЕТРМЕН ӨЛШЕУДІ ТӘЖІРИБЕ ЖҮЗІНДЕ ... ... ... ... ... ... барысы
Температура ең жиі өлшенетін физикалық шамалардың бірі болып табылады, себебі көптеген ғылым салаларында температураны өлшеу және реттеу қажет болады.
Температураның диапазонын ... ... ... ... аса ... температуралар - 0-4,2 К (Кельвин градусы);
* төмен - 4,2-273 К;
* орташа - 273-1300 ... ... - ... ... аса ... - 5000 К және ... көп ... температуралар төмен, ортша және жоғары температуралар болып табылады.
Өлшенетін диапазонның кеңдігі, шарттардың және нысандардың әр түрлілігі температураны өлшеу әдістері мен ... сан ... ... болады [1, 29б].
Термометрияда өлшеу әдістерін және құралдарын контактілі және контактілі емес деп бөледі. Бұл жіктелу ... ... ... ... тікелей жанасуының бар немесе жоқтығына негізделген.
Контактілі әдісте өлшеу нысаны мен термотүрлендіргіштің арасындағы жылу алмасу жылуөткізгіштік ... ... ... ... ... және ... (газдарды және сұйықтарда өлшеген кезде) арқылы жүзеге асырылады. ... ... ... ... жанасатын және оның температурасы өлшенетін температураға тең деп ... ... ... ... әр ... ... ... тәуелділігіне негізделген. Бұл термотүрлендіргіштер терморезисивті, терможлектрлік, термошулы және т.б. деп бөлінеді [26].
Контактілі әдістер мен құралдар ... ... жуық ... 1800°С ... ... ... өлшеу жүргізу үшін қолданылады. Қиын балқитын материалдардан жасалған термотүрлендіргіштерді және ... ... ... ... ... ораналастырылатын квазиконтактілі өлшеу әдісін қолдана отырып өлшеудің жоғарғы шегін 2500-3000°С дейін арттыруға болады.
Терморезисивті және ... ... ... ... барлығында дерлік өлшеу жүргізуге мүмкіндік береді, сонымен қатар осындай түрлендіргіштердің кейбір ... ... ... ... техникалық және эксплуатациялық сипаттамалары бар, сондықтан олардың қолданылу саласы кең болып табылады.
Стендтің құрамына ХКТ ... ТҚ және ПКТ және МКТ КТ ... ... техникалық сипаттамалары стендте келтірілген. Датчиктердің және құралдардың техникалық ... ... ... ... ... ... және құралдарымен танысу және олардың паспорттық мәліметтерін хаттамаға енгізу.
2. Жұмыста LakeShore-325 термоэлектрлік термометрі, мыс-константан термоқосағы қолданылады. Төмен температуралық ... ... үшін ... азот алынады.
3. Сұйық азоттың көмегімен төменгі температура жағдайы жасалынды. Мыс-констаннан жасалған ... бір ұшын ... азот ... ... салу, бір ұшын қыздыру. Осылайша термоқосақтың азотқа салынған ұшын біртіндеп бөлме температурасына дейін қыздыру, қызу барысында әр 3К ... ЭҚК ... ... ... ... ... үш рет қайталау.
4. Origin Pro бағдарламасының көмегімен тәжірибе нәтижесі бойынша ... ... Ең кіші ... ... ... есептеу жүргізу.
5. ЭҚК есептеудің қателіктерін есептеу. Төменгі ... ... ... ... ету ... ... ... Құралдың қателігін бағалау.
3.2 Тәжірибеде қолданылған Lake Shore 325 термоэлектрлік термометрі
Термоэлектрлік ... ... егер екі әр ... ... ... екі ... өзара байланыстырып тізбек құрасақ, және байланысқан жердің t1 температурасы басқасынан t2 ерекше болса, онда өткізгіштердің байланысқан жерлерінің температурасының ... ... ... ... ЭҚК (ТЭҚК ) әсерінен тізбекте ток өтуіне негізделген:
E = f(t1) - f(t2).
Мұндай тізбек термоэлектрлік ... ... - ТҚ) деп, ... - ... деп ... ... жер ... ұшы, ал құрал ажлғанатын электродтардың ұшы бос деп аталады. Әдетте ток емес, ЭҚК ... ... ... ... ... ... ... Р 8.585 - 2001 сәйкес ТҚ үшін термоқосақтардың номинал ... ... ... яғни бос ... температурасы 0°С болған кезде термоқосақтың ТЭҚК жұмыс ұшының температурасына тәуелділігі орнатылады.
Есептеу ресурсы жеткілікті болып табылатын өлшеу құрылғыларында аппроксимациялаушы полиномдарды ... ... ... ТЭҚК генерирленетін термоқосақ бойынша, бірақ tбұ бос ұштарының температурасы 0°С өзгеше болған кезде tбұ температурасын автономды өлшеу және сәйкес ... ... ... tбұ 0, онда ... 0) = ... tск) + EТП(tск, 0),
бұл жерде: - EТП(tx, tск) - өлшенетін және бос ... tбұ ... ... кезде ТҚ пайда болатын ТЭҚК;
EТП(tск, 0) - tжұ жұмысшы ұшының және бос ... ... ... ... ТҚ ТЭҚК.
Осылайша, бос ұштардың белгілі немесе өлшенетін температура ... ТҚ НСС ... ... 0) ... ... tск) өлшенеді және ары қарай EТП(tск, 0) және EТП(tx, tск) қосындысы табылады. Қосынды ТЭҚК бойынша ТҚ НСС қолдана отырып tx ... ... ... ... ... ... келтірілген. НСС кесте түрінде немесе аппроксимациялаушы полиномдар беріледі. А қосымшада ТХК типті ТҚ үшін ... ... ... (L) типті ТҚ үшін аппроксимациялаушы полином мына түрге ие ... [мВ], [Ai] = ... ... A0= - ... A1= 6,3310975∙10-2; A2= 6,0118088∙10-5;
A3= -7,9469796∙10-8; A4= 9,3101891∙10-11; A5= ... -2, ... A7= ... A8= - 2, ... ... ... НСС кері тәуелділігін аппроксимациялайтын полиномның түрі келесідей болады:
[С], [Сi] = [С/мВi],
бұл жерде С0= ... С1= ... С2= - ... ... С4= - ... С5= ... -1,6144584∙10-6; С7= 2,5988757∙10-8; С8= - 2, 2286755∙10-10.
С9=7,8910747∙10-11.
ТҚ қолданып ТЭҚК тікелей өлшеу арқылы температураны өлшеген ... ... ... үшін НСС кестелік мәнін қолданған ыңғайлы болады [19, 68б].
4-кесте.
ТҚ негізгі параметрлері
ТҚ түрі
НСС шартты белгіленуі (халықаралық)
Термоэлектродтың материалы:
Оң / теріс
Температураны ... ... ... ... ... ... ... (А)
вольфрам (95 %) - рений (5 %) /
вольфрам (80 %) - рений (20 %)
0 - ... - ... ... (70 % Pt + 30 % Rh)/ ... (94 % Pt + 6 % ... - ... ... (90 % Pt + 10 % Rh)/
платина
0 - ... - ... ... ... (90,5 % Ni + 9,5 % Cr)/
алюмель (94,5 % Ni + Al, Si, Mn, ... - ... ... (90,5 % Ni + 9,5 % Cr)/ ... (56 % Cu + 44 % ... - + ... -+49,10
(66,47)
ТМК
МК (М)
мыс/Копель(56%Сu+44%Ni)
-200 - +100
-6154-+4/722
ТҚ үшін үш дәлдік класы орнатылады. ТПП (S,R) типті ТҚ дәлдігі жоғары болып табылады - 1,5 (0 - +600 С ... ... ... ТҚ ТЭҚК ... ... ауытқуларының НСС бойынша анқыталатын рұқсат етілетін шегі 5-кестеде келтірілген.
5-кесте.
НСС бойынша ТХК үшін ТЭҚК ... ... ... ... ... ... С
Рұқсат етлілген ауытқулардың шегі, 0 С
ТХК
2
- 40 - +300
2,5
+ 300 - ... | t ... ... ... ... ... стандартттармен (ГОСТ Р 50353 - 92) нормаланатын металл кедергі термометрлері (КТ) ерекше орын алады. Сезімтал элементін ... ... ... ... КТ ... (ПКТ) және ... (НКТ) болады. Температурасы өлшенетін ортамен контакті тәсілі бойынша КТ орнатылатын және беттік деп бөлінеді.
Бұл жұмыстың тәжірибелерін орындау ... Lake Shore 325 ... ... ... Оның сырт ... ... 5-суретте келтірілген.
325 Lake Shore моделін кез келген диодқа немесе термоқосаққа қолдануға ... өте ... ... ... бұл ... ... және ... өлшеулерде және температураны бақылауда кең қолданысқа ие болып табылады.
325 температура реттігішінің көмегімен 2,0 К дейін температураларды өлшей алады және ... ... ... Ал ең ... ... температурасы 1500 К. Сонымен қатар бұл модель кедергі датчиктерінде жылулық қателіктерді түзету үшін де қолданылады.
Датчиктің мәліметтері секундына 10 ретке ... ... ... ... және осы уақытта дисплейге екі мәнді көрсетеді.
325 Lake Shore моделінің көмегімен жұмысшы термоқосақтарды жасауға болады.
5-сурет. Lake Shore 325 ... ... сырт ... ... ... ... ... жүргізіледі. Құрылғының өлшеу жүргізілетін блогына өз бетімен дайындалған термоқосаққа ұқсас термоқосақ монтаждалған. Градуирлеуді жүргізу үшін ... ... ... бірін - кедергілік термометр, жартылай өткізгіштік термозистор немесе газ термометрін ... ... ... екі ... ... ... автоматтық режимде компьютер мен сәйкес мәліметтер базасын қалыптастыру бағдарламасының көмегімен жүргізу керек.
Төменгі температурадағы термоқосақты тарировкадан өткізу үшін ... ... ... негізгі түйіні термометрлік блок (ТБ), бұл блокта температураның датчиктері - ... ... ... ... ... ... және газ ... орналасқан. ТБ-тың жоғарғы бөлігі жұмыс денесі ретінде ... азот ... ... ... түп жағы ... табылады. Сыртқы кеңістіктен жылулық оқшаулау үшін криостат вакуумдық камераға орналастырылған, камерадан ауаны шығару үшін цеолитті сорғыш қолданылады. Вакуумдық ... ... ... ... ... шығарылады.
6-сурет. Төменгі температуралы термометрияға арналған құрылғының сызбасы
мәні стандарттармен интерполяциялық теңдеу түрінде кестелік немесе аналитикалық ... 4 ... ... теңдеулердің мысалдары келтірілген. КТ үшін және өз номинал мәндерінен рұқсат ... ... үш ... ... класы орнатылған. Осы рұқсат етілген ауытқулардың мәндері 5 және 6 кестелерде келтірілген [27].
ең үлкен рұқсат етілген мәні шектелмейді.
КТ ... ... деп КТ ... ... ... ... болған кезде номинал кедергіге тәуелділік бойынша түрленудің номинал статикалық сипаттамаларының (НСС) шартты белгіленулері және КТ кейбір типтерінің ... ... ... ... ... ... ... Ом
НСС шартты белгіленуі
Температура диапазоны
ресейлік
халықаралық
ПКТ
50
50П
Pt 50
-260
+850
100
100П
Pt 100
-260
+850
МКТ
50
50M
Cu 50
-200
+200
100
100M
Cu 100
-200
+200
НКТ
100
100H
Ni 100
-60
+180
КТ НСС мына теңдеуге сәйкес келуі керек
,
бұл жерде - t ... КТ ... ... - t, ... Rt ... 0°С кезіндегі R0 кедергіге қатынасының мәні.
7 кестеде КТ статикалық сипаттамасының НСС қатынасы бойынша температураны анықтаудың рұқсат етілген ... ... ... өлшеген кезде одан өтетін өлшенетін ток 0°С кезінде қызу есебінен кедергінің жоғарылауы оның номинал мәнінен 0,1% ... ... Бұл ... мәндерін 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 5,0; 10,0; 15,0; 20,0; 50,0 мА қатарынан алу керек [25, ... ... ... түрі
Температуралар диапазоны, С
Интерполяциялық теңдеулер
Теңдеу коэффициенттерінің мәндері
ПКТ
-200 - ... НСС үшін ... ... ... С-4
0 - +850
МКТ
-10 - +200
Rt =Ro(1+αt) Wt=1+ αt ... НСС ... 9, 10 ... ... ... ... ... келтірілген.
8-кесте.
рұқсат етілген ауытқуы
КТ топшалары
Рұқсат ету класстары үшін рұқсат етілген ауытқуы, %
А
В
С
ПКТ
0,05
0,1
0,2
ТКМ
0,05
0,1
0,2
9-кесте.
рұқсат етілген ауытқулары
ТС топшалары
номинал мәні
Рұқсат ету ... үшін ... ... ... ең кіші ... анықтаудың рұқсат етілген ауытқулары
КТ топшалары
Рұқсат ету класы
Рұқсат етілген мән, С
ПКТ
А
В
С
КТ топшалары
Рұқсат ету ... ... мән, ... және Б ... ПКТ және МКТ үшін НСС ... ... ... өлшенген мәндерін өлшеу НСС келтірілілген кестелерімен немесе апроксимациялаушы полиномдарды қолданып жүргізіледі.
Есептеуді жүргізу ... ең кіші ... ... (ЕКӘ) ... ... ... ... тәжірибенің мәндерін кестеге толтырамыз. 11 - 13 ... ... ... ... ... ... ... нәтижесі
Реттік нөмірі
Т, °К
хі
Е, мВ
уі
t, °C
хі · уі
(хі ·)2
a
b
1
2
3
4
5
6
7
8
1
77
4,942
-196,15
380,534
5929
5,275
0,02102
2
80
4,896
-193,15
391,68
6400
5,2
0,01346
3
83
4,845
-190,15
402,135
6889
5,125
0,00846
4
86
4,799
-187,15
412,714
7396
5,05
0,00397
5
89
4,753
-184,15
423,017
7921
4,975
0,00116
6
92
4,677
-181,15
430,284
8464
4,9
0,00123
11-кестенің жалғасы
1
2
3
4
5
6
7
8
7
95
4,618
-178,15
438,71
9025
4,825
3,61
8
98
4,584
-175,15
449,232
9604
4,75
4,84
9
101
4,539
-172,15
458,439
10201
4,675
0,0027
10
104
4,487
-169,15
466,648
10816
4,6
0,00563
11
107
4,437
-166,15
474,759
11449
4,525
0,01
12
110
4,387
-163,15
482,57
12100
4,45
0,01563
13
113
4,332
-160,15
489,516
12769
4,375
0,02103
14
116
4,266
-157,15
494,856
13456
4,3
0,02372
15
119
4,221
-154,15
502,299
14161
4,225
0,03386
16
122
4,162
-151,15
507,764
14884
4,15
0,04
17
125
4,104
-148,15
513
15625
4,075
0,04709
18
128
4,045
-145,15
517,76
16384
4
0,05429
19
131
3,845
-142,15
503,695
17161
3,925
0,01166
20
134
3,772
-139,15
505,448
17956
3,85
0,0121
21
137
3,711
-136,15
508,407
18769
3,775
0,01538
22
140
3,65
-133,15
511
19600
3,7
0,01904
23
143
3,589
-130,15
513,227
20449
3,625
0,0231
24
146
3,529
-127,15
515,234
21316
3,55
0,02789
25
149
3,474
-124,15
517,626
22201
3,475
0,03497
26
152
3,412
-121,15
518,624
23104
3,4
0,04
27
155
3,352
-118,15
519,56
24025
3,325
0,04623
28
158
3,292
-115,15
520,136
24964
3,25
0,0529
29
161
3,217
-112,15
517,937
25921
3,175
0,0529
30
164
3,152
-109,15
516,928
26896
3,1
0,0576
31
167
3,088
-106,15
515,696
27889
3,025
0,063
32
170
3,019
-103,15
513,23
28900
2,95
0,06605
33
173
2,946
-100,15
509,658
29929
2,875
0,06708
34
176
2,874
-97,15
505,824
30976
2,8
0,06864
35
179
2,802
-94,15
501,558
32041
2,725
0,07023
36
182
2,728
-91,15
496,496
33124
2,65
0,07076
37
185
2,653
-88,15
490,805
34225
2,575
0,07076
38
188
2,581
-85,15
485,228
35344
2,5
0,07236
39
191
2,443
-82,15
466,613
36481
2,425
0,04244
40
194
2,362
-79,15
458,228
37636
2,35
0,04
41
197
2,29
-76,15
451,13
38809
2,275
0,04121
42
200
2,205
-73,15
441
40000
2,2
0,03725
43
203
2,129
-70,15
432,187
41209
2,125
0,03686
44
206
2,051
-67,15
422,506
42436
2,05
0,03572
45
209
1,972
-64,15
412,148
43681
1,975
0,03423
46
212
1,888
-61,15
400,256
44944
1,9
0,03098
47
215
1,803
-58,15
387,645
46225
1,825
0,02756
48
218
1,716
-55,15
374,088
47524
1,75
0,02372
49
221
1,632
-52,15
360,672
48841
1,675
0,02103
50
224
1,542
-49,15
345,408
50176
1,6
0,0169
51
227
1,456
-46,15
330,512
51529
1,525
0,01416
52
230
1,366
-43,15
314,18
52900
1,45
0,01082
53
233
1,278
-40,15
297,774
54289
1,375
0,00828
11-кестенің жалғасы
1
2
3
4
5
6
7
8
54
236
1,19
-37,15
280,84
55696
1,3
0,00608
55
239
1,099
-34,15
262,661
57121
1,225
0,00384
55
242
1,004
-31,15
242,968
58564
1,15
0,00176
56
245
0,913
-28,15
223,685
60025
1,075
6,76
57
248
0,821
-25,15
203,608
61504
1
8,15
58
251
0,726
-22,15
182,226
63001
0,925
1,21
59
254
0,633
-19,15
160,782
64516
0,85
8,41
60
257
0,541
-16,15
139,037
66049
0,775
0,00212
61
260
0,451
-13,15
117,26
67600
0,7
0,00372
62
263
0,368
-10,15
96,784
69169
0,625
0,00476
63
266
0,281
-7,15
74,746
70756
0,55
0,00656
64
269
0,232
-4,15
62,408
72361
0,475
0,00302
65
272
0,184
-1,15
50,048
73984
0,4
7,84
66
275
0,152
1,85
41,8
75625
0,325
2,25
67
278
0,125
4,85
34,75
77284
0,25
0,00397
68
281
0,065
7,85
18,265
78961
0,175
0,00608
69
284
0,017
10,85
4,828
80656
0,1
0,01103
70
287
-0,175
13,85
-50,225
82369
0,025
1,44
71
290
-0,272
16,85
-78,88
84100
-0,05
0,00116
72
77
4,942
-196,15
380,534
5929
5,275
0,02102
12-кесте.
Екінші өлшеудің нәтижелері
Реттік нөмірі
Т, °К
хі
Е, мВ
уі
t, ... · ... ... ... ... өлшеу нәтижесі
Реттік нөмірі
Т, °К
хі
Е, мВ
уі
t, °C
хі · уі
(хі ·)2
a
b
1
2
3
4
5
6
7
8
1
77
4,939
-196,15
380,303
5929
5,105
0,02756
2
80
4,762
-193,15
380,96
6400
5,03
0,07182
3
83
4,609
-190,15
382,547
6889
4,955
0,11972
4
86
4,507
-187,15
387,602
7396
4,88
0,13913
5
89
4,456
-184,15
396,584
7921
4,805
0,1218
6
92
4,411
-181,15
405,812
8464
4,73
0,10176
7
95
4,351
-178,15
413,345
9025
4,655
0,09242
8
98
4,308
-175,15
422,184
9604
4,58
0,07398
9
101
4,284
-172,15
432,684
10201
4,505
0,04884
10
104
4,253
-169,15
442,312
10816
4,43
0,03133
11
107
4,207
-166,15
450,149
11449
4,355
0,0219
12
110
4,158
-163,15
457,38
12100
4,28
0,01488
13
113
4,106
-160,15
463,978
12769
4,205
0,0098
14
116
4,05
-157,15
469,8
13456
4,13
0,0064
15
119
4,008
-154,15
476,952
14161
4,055
0,00221
16
122
3,955
-151,15
482,51
14884
3,98
6,25
17
125
3,894
-148,15
486,75
15625
3,905
1,21
18
128
3,834
-145,15
490,752
16384
3,83
1,6
19
131
3,797
-142,15
497,407
17161
3,755
0,00176
20
134
3,738
-139,15
500,892
17956
3,68
0,00336
21
137
3,678
-136,15
503,886
18769
3,605
0,00533
22
140
3,628
-133,15
507,92
19600
3,53
0,0096
23
143
3,561
-130,15
509,223
20449
3,455
0,01124
24
146
3,508
-127,15
512,168
21316
3,38
0,01638
25
149
3,445
-124,15
513,305
22201
3,305
0,0196
26
152
3,385
-121,15
514,52
23104
3,23
0,02402
27
155
3,317
-118,15
514,135
24025
3,155
0,02624
28
158
3,251
-115,15
513,658
24964
3,08
0,02924
29
161
3,19
-112,15
513,59
25921
3,005
0,03423
30
164
3,119
-109,15
511,516
26896
2,93
0,03572
31
167
3,056
-106,15
510,352
27889
2,855
0,0404
32
170
2,987
-103,15
507,79
28900
2,78
0,04285
33
173
2,922
-100,15
505,506
29929
2,705
0,04709
34
176
2,849
-97,15
501,424
30976
2,63
0,04796
35
179
2,78
-94,15
497,62
32041
2,555
0,05063
36
182
2,707
-91,15
492,674
33124
2,48
0,05153
37
185
2,634
-88,15
487,29
34225
2,405
0,05244
13-кестенің жалғасы
1
2
3
4
5
6
7
8
38
188
2,562
-85,15
481,656
35344
2,33
0,05382
39
191
2,478
-82,15
473,298
36481
2,255
0,04973
40
194
2,409
-79,15
467,346
37636
2,18
0,05244
41
197
2,232
-76,15
439,704
38809
2,105
0,01613
42
200
2,255
-73,15
451
40000
2,03
0,05062
43
203
2,177
-70,15
441,931
41209
1,955
0,04928
44
206
2,095
-67,15
431,57
42436
1,88
0,04623
45
209
2,016
-64,15
421,344
43681
1,805
0,04452
46
212
1,933
-61,15
409,796
44944
1,73
0,04121
47
215
1,85
-58,15
397,75
46225
1,655
0,03802
48
218
1,767
-55,15
385,206
47524
1,58
0,03497
49
221
1,679
-52,15
371,059
48841
1,505
0,03028
50
224
1,591
-49,15
356,384
50176
1,43
0,02592
51
227
1,506
-46,15
341,862
51529
1,355
0,0228
52
230
1,412
-43,15
324,76
52900
1,28
0,01742
53
233
1,318
-40,15
307,094
54289
1,205
0,01277
54
236
1,226
-37,15
289,336
55696
1,13
0,00922
55
239
1,133
-34,15
270,787
57121
1,055
0,00608
55
242
1,038
-31,15
251,196
58564
0,98
0,00336
56
245
0,94
-28,15
230,3
60025
0,905
0,00122
57
248
0,802
-25,15
198,896
61504
0,83
7,84
58
251
0,712
-22,15
178,712
63001
0,755
0,00185
59
254
0,613
-19,15
155,702
64516
0,68
0,00449
60
257
0,522
-16,15
134,154
66049
0,605
0,00689
61
260
0,429
-13,15
111,54
67600
0,53
0,0102
62
263
0,327
-10,15
86,001
69169
0,455
0,01638
63
266
0,219
-7,15
58,254
70756
0,38
0,02592
64
269
0,113
-4,15
30,397
72361
0,305
0,03686
65
272
0,023
-1,15
6,256
73984
0,23
0,04285
66
275
-0,075
1,85
-20,625
75625
0,155
0,0529
67
278
-0,193
4,85
-53,654
77284
0,08
0,07453
68
281
-0,293
7,85
-82,333
78961
0,005
0,0888
69
284
-0,394
10,85
-111,896
80656
-0,07
0,10498
70
287
-0,507
13,85
-145,509
82369
-0,145
0,13104
71
290
-0,619
16,85
-179,51
84100
-0,22
0,1592
72
77
4,939
-196,15
380,303
5929
5,105
0,02756
11-13 кестеде келтірілген тәжірибе нәтижелері бойынша есептеу жүргізілді. Өлшеу нәтижелері ... ... ... ... ... кіші квадраттар әдісін пайдаланып, бұл мәліметтерді y=ax+b сызықтық тәуелділігімен аппроксимациялаймыз (а және b параметрлерін табу). Екі сызықтың қайсысы дұрыс ... (ең кіші ... ... ... ... ... ... бойынша график тұрғызамыз. Тұрғызылған графиктер 7 - 10 ... ... ... ... нәтижесінің графигі
8-сурет. Екінші өлшеу нәтижесінің графигі
9-сурет. Үшінші өлшеу нәтижесінің графигі
10-сурет. Барлық үш өлшеу нәтижелерінің орташа мәндерінің графигі
Ең кіші ... ... ... ... ... екі a және b ... ... ең кіші мән қабылдайтын сызықтық тәуелділік коэффициентін табу болып табылады. Яғни, a және b мәндерінде тәжірибелік мәліметтердің табылған түзуден ... ... ... ең кіші ... Ең кіші ... ... негізгі мәні осы болып табылады.
Осылайша, есептеуді шешу екі айнымалылардың экстремумын табуға келтіріледі.
Өлшенген ... ... ... ... ... - ... мәліметтерінің орташа арифметикалық мәні анықталады:
.
Өлшеу мәліметтерінің орташа квадраттық ауытқуының ... ... ... шама жеке ... ... ... былайша айтқанда, олардың орташа арифметикалық мәннің маңайына топтасу дәрежесін көрсетеді.
шамасы кездейсоқ шама болғандықтан, оның ... ... ... ... n есе кем. ... ... мәліметтерінің орташа арифметикалық мәнінің орташа квадраттық қателігін мына формуламен табады:
.
Стъюдент коэффициенті өлшенуші шаманың орташа арифметикалық ауытқуы оның ақиқат ... ... асып ... ықтималдылығын көрсетеді. Кейде мәнін абсолют қателік деп те атайды.
Соңғы мәліметті былай жазамыз:
.
Коэффициенттерді табу үшін ... ... ... бар екі теңдеуден тұратын жүйе құрылады және шешіледі. функциясының a және b айнымалылары бойынша жеке туындыларын табамыз, бұл ... ... ...
,
.
Алынған теңдеулер жүйесін шешеміз және ең кіші квадраттар әдісі бойынша коэффициенттерді табу үшін формуланы аламыз.
.
функциясы a және b айнымалыларының ... ең кіші мән ... [13, ... кіші ... ... ... бағалау.
Ол үшін бастапқы мәліметтердің ауытқуларының квадраттарының қосындысын табу керек: және , кіші мәні бастапқы ... ... ... ... ... және b ... табылған кезде функция ең кіші мәнді қабылдау үшін осы нүктеде функциясы үшін екінші ... ... ... ... ... оң ... ... болуы керек. Соны көрсетейік.
Табылған a және b коэффициенттерінде функция ең кіші мәнді қабылдау үшін екінші ретті дифференциал мына түрге ие ... ... ... ... мына ... ... ... элеметтердің мәні a және b тәуелді болмайды.
Матрица оң анықталған екендігін көрсетейік. Ол үшін бұрыштық минорлар оң болуы керек. Бірінші қатардың ... ... . ... ... ... ... ... келмейді.
Екінші қатардың бұрыштық миноры . Математикалық индукция әдісімен екендігін дәлелдейік.
1. n кез келген мәні үшін ... ... ... мысалы n=2 үшін.
Кез келген және ... ... ... үшін ... ... ... Теңсіздік n үшін дұрыс деп болжаймыз.
- орындалады.
3. Теңсіздік n+1 үшін дұрыс екендігін дәлелдейік.
Яғни, - ... ... ... ... ... ... жақшадағы өрнектер 2) пункте қатысты оң, ал қалған қосындылар оң, себебі олар квадрат сандар болып табылады. ... ... ... [9, ... табылған a және b мәндері функциясының ең кіші мәніне сәйкес келеді, сәйкесінше, ең кіші ... ... үшін ... мән ... табылады.
ҚOРЫТЫНДЫ
Температура адам баласының тіршілік әрекетіндегі ерекше маңызы бар физикалық шамалардың бірі. Жалпы айтқанда, температура ... қызу ... оның ... ... сипаттайды. Температураның қарқынды сипаты мен оның анықтамасының нақты масштабының болмауы көне заманда оның шамасын субъективті ... ... тура ... ... қоса, алғашқы құралдардың пайда болуына дейін адамзаттың эмпирикалық тәжірибесі, температураның суық, ыстық, жылулық байланыстағы денелердің температураларының теңесуі сияқты ... мен ... ... ... ... ... ... абсолют нөлге жақындаған сайын артатын өзіне тән ерекшеліктері мен ... ... ... ... ... ... және ... термотүрлендіргіштері кең қолданысқа ие болды. Кедергі термотүрлендіргіштері 0,01...0,02 К және жоғары температураларды өлшеу үшін қолданылады. Металдан ... ... ... ... ... ... ... төмен температура кезінде өте аз болатындығы болып табылады. Сондықтан оның кедергісін өлшеу бізге қиынға соғады. Сонымен ... ... ... ... де тқмендейді, ол өлшеу дәлдігіне әсер етеді. Термотүрлендіргіштің материалының ... ... ... оның ... ... ... температура кезінде артады.
Төмен температура кезінде материалдың жылусыйымдылығының төмендеуі сезімтал элементтің өзінің температурасының өлшеніп ... ... ... ... қызу және сымдар мен қорғаныс арматурасының бойымен жылудың келуінің есебінен айтарлықтай ерекшеленуіне алып ... ... ... ... оларды өзара: метрологиялық, эксплуатациялық, ақпараттық және т.б. деп сәйкестендіруге болатын жалпы қасиеттері болады. ӨҚ жеке ... және ... ... ... ... ... өзінің спецификалық қасиеттері болады. сондықтан өлшеу құралдарымен олардың метрологиялық ... ... ... ... ... ... және ... білу керек.
Ғылыми, техникалық және соның ішінде өнімнің сапасын қамтамасыз етуге қатысты басқа маңызды тапсырмаларды шешу өлшеу тұтастығына және дәлдігіне қол ... ... ... ... ... ... тұтастығы дегеніміз өлшеу нәтижелері заңдастырылған бірліктермен көрсетіледі, ал ... ... ... бекітілген ықтималдылықпен белгілі болады және бекітілген шектен аспайды деп сипатталатын өлшеу жағдайы. Өлшеу тұтастығын қамтамасыз ететін мемлекеттік жүйе - бұл ... ... ... ... ... тұтастығын қамтамасыз етуге бағытталған ережелерді, нормаларды, талаптарды орнататын салааралық деңгейдегі нормативті, нормативті-техникалық және әдістемелік құжаттардың кешені.
Өлшем ... ... ету ... заң ... стандарттарды, бекітілген тәртіпте қолданылатын халықаралық стандарттарды, ережелерді, қағидаларды, нұсқаулықтарды және ұсыныстарды регламенттейді [10, ... ... ... ... ... барлық ӨҚ сынаудан өткізілуі керек. Сынау дегеніміз ӨҚ техникалық құжаттарын сынау және нормаларға және құрал жасаудың заманауи даму ... ... ... ... үшін ... ... жүзінде зерттеу.
Қайтадан өңделген және шығарылатын ӨҚ сынау өлшеу техникасының өлшеуін қамтамасыз етудің және сапасын арттырудың негізгі құралы болып ... ... ... - ... ... ... ... дәрежесін қамтамасыз ету, өлшеу құралдарының сипаттамаларының заманауи талаптарға сәйкестігі, өлшеу ... ... ... ... ... унификациясының және стандарттауының жоғары дәрежесін орнату.
Зeрттeу нәтижeлeрi:
Эталондық термотүрлендіргішінің көмегімен мыс-константан сымына градуировка жүргізілді. Темроэлектрлік термотүрлендіргіш ретінде LakeShore-325 ... ... ... жүргізу барысында алынған мыс-константан термоқосақты термометрлік құрал ретінде физика-техникалық ... ... ... болады.
Осы жұмыс нәтижесі бойынша мыс-константан термоқосағының қателігі бағаланды.
Заманауи талаптарға сай ... ... ... өте кең ... ... ... және бақылауға мүмкіндік береді.
LakeShore-325 термоэлектрлік термометрдің көмегімен градуровкаланған термоқосақтың көмегімен мыс-константан өлшеу құралының диапазанонындағы барлық температураны өлшеуге болады.
- Эталондық ... ... ... ... ... ...
- Осы ... нәтижесі бойынша мыс-константан термоқосағының қателігі бағаланды;
- Төменгі температураны өлшеудің ерекшеліктері анықталды;
- Төменгі температураны термоэлектрлік термометрмен өлшеу метрологиялық қамтамасыз етілді;
Бұл ... ... oқу ... ... ... оқу орындарының оқытушыларына, сaлa бoйыншa мaмaндaнaтын мaгистрaнттaрғa, төменгі температураны пайдаланатын зертханаларға, сенімдеу ... ... ... рeтiндe қoлдaнуғa бoлaды.
ПAЙДAЛAНЫЛҒAН ӘДEБИEТТEР
1. Oлeйник Б.H. , ... ... 1997. - 365 ... ... О.А. Температурные измерения. Справочник. Киев: Наука думка, 1999. - 250 ... ... ... каталог Челябинск 2006. - 120 с.
4. Вторичные приборы. Каталоги ... - 158 ... ... ... ... ... приборов и средств автоматизации. Каталог. 2010. - 175 с.
6. Дробышев А.С., Алдияров А.У., ... ... ... ... ... 2015. - ... Калашников С.Г., Электричество, Физматлит, 2004. - 418с.
8. Чистофорова Н.В., ... А.Г., , ... ... 2008. - 395 ... ... А.Г., ... М.В., Терегеря В.В., , Москва, , 2001. - 380с.
10. Мендельсон К., , Москва, , 1971 - ... ... А.Ф., ... В.Я., ... ... ... ... Новосибирск, Наука, 2012. - 356с.
12. Мырзабай М.М., Ивлев О.П., Нигметов Ж.Ж., Тыныбек Е.Г., , Алматы, Казахстанская ассоциация маркетинга, 2003 - ... ... Н.И. ... в ... Изд. 3-е, ... - ... Издательство стандартов, 1995. - 389с.
14. ... Н.Г., ... Л.В., ... ... и ... Москва, , 2002 - 342с.
15. Орлова Н.П., ... О.Ф., ... С.А., ... термометрия, М.:Энергоатомиздат, 1997 - 352б.
16. Методики поверки измерительных приборов (из технических описаний).
17. ГОСТ 8.280 - 78. ... и ... ... ... Методы и средства поверки.
18. ГОСТ 8.338 - 2002. ... ... ... термометров. Методы и средства поверки.
19. ГОСТ 8.585 - 2001. Преобразователи термоэлектрические. ... ... ... ... ГОСТ 6616 - 2004. Преобразователи термоэлектрические. Общие технические условия.
21. СТ РК 2.1-2000
22. CT PК 2.2-2001
23. СТ РК 2.3-97 ... ҚР СТ 2.4-2007 ... СТ РК ... ... ГОСТ 8.558 - 93. ГСИ. ... ... схема для средств измерений температуры.
27. Өлшем бірлігін қамтамасыз ету туралы 2000 жылғы 7 маусымдағы № 53-II ... ... Заңы

Пән: Геология, Геофизика, Геодезия
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Көлемі: 66 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 1 300 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
"Қазақстандағы және дамыған мемлекеттердегі тұтыну себетін, күнкөріс минимумын, ең төменгі еңбекақыны талдау"4 бет
Аридтену үрдісінің Сырдария өзенінің төменгі ағысындағы топырақтардың шөлденуіне әсері66 бет
Геодезиялық аспаптардың метрологиялық сипаттамасы, стандарттары44 бет
Дәрілерді сынауды метрологиялық қамтамасыз ету51 бет
Зоология сабағында жергілікті жердегі кейбір төменгі сатыдағы жануарларды оқушыларға таныстыру70 бет
Кәсіпорынды метрологиялық қамтамасыз ету жағдайын талдау тәртібі6 бет
Метрологиялық қамтамасыз ету жөніндегі ҚР нормативтік құжаттар жүйесі9 бет
Минералды су өндiрiсi кәсiпорынының метрологиялық қызметi26 бет
Нюрнберг қайшысы типті төменгі жетекті жүк көтергіш механизмдер жетегін оптималдау69 бет
Сырдария өзені төменгі ағысы ландшафттарының құрылымдық өзгерістері54 бет


+ тегін презентациялар
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь