Файл қосу

Термометрлер кедергісі





      |ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ                                                    |
|БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ                                                 |
|ШӘКӘРІМ атындағы                                                             |
|СЕМЕЙ МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ                                               |
|3 денгейлі СМЖ құжаты         |ПОӘК               |                           |
|                              |                   |ПОӘК042-14-1-05.01.20.05/01|
|                              |                   |-2010                      |
|ПОӘК                          |«30» қыркүйек 2010 |                           |
|«Техникалық құралдар және     |ж.                 |                           |
|жылуэнергетикадағы өлшемдер»  |№1 басылым         |                           |
|пәнінің оқу-әдістемелік       |                   |                           |
|материалдары                  |                   |                           |














                     ПӘНДЕРДІҢ ОҚУ - ӘДІСТЕМЕЛІК КЕШЕНІ
           «ТЕХНИКАЛЫҚ ҚҰРАЛДАР ЖӘНЕ ЖЫЛУЭНЕРГЕТИКАДАҒЫ ӨЛШЕМДЕР»
                   050717 – Жылуэнергетика мамандығы үшін



                        ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК МАТЕРИАЛДАРЫ















































                                 Семей 2010

      Дәрістердің конспекті.


      Тақырып 1. Өлшейтін құрылғылыр мен өлшемдер туралы негізгі  түсініктер
(2сағ)
      Дәріс жоспары:
   1. Өлшемдер туралы негізгі түсініктер.
   2. Өлшем амалдары және олардың негізгі элементтері.
   3. Негізгі метрологиялық терминдер мен анықтамалар.
   4. Өлшем амалдарының негізгі қасиеттері мен параметрлері. Статикалық және
      динамикалық сипаттамалары.


      Әртүрлі нақты көріністерде  физикалық  құбылыстарды  оқу  және  оларды
практикада қолдану, әртүрлі физикалық шамаларды өлшеумен байланысты  ақпарат
алу.  Ақпарат  неғұрлым  толық   және   әділ   болса,   соғұрлым   физикалық
құбылыстардың негізі туралы білім терең болады.
      Нақты  физикалық   шамалардың   мәні   туралы   білім,   технологиялық
процесстердің жүру барысы мен  жүруінің  негізгі  құрылымы  болып  табылады.
Ақпарат  әртүрлі  сигналдар  мен  белгілер  арқылы  прцесстердің  күйі   мен
сипаттамаларымен  түсіндіріледі.  Ақпарат  алудың  негізгі  құралы  болып  -
өлшенетін аспаптар мен құрылғылар болып табылады.
      Өлшенетін  физикалық   шамалар:   механикалық,   электрлік,   жылулық,
оптикалық,  акустикалық,  магниттік,  радиоактивтік  және  т.б  болады.  Осы
шамалардың кейбіреулері техникалық  процесстердің  жүріс  көрсеткіштері,  ал
басқалары олармен қызметтік байланыста болады.
      Метрология- өлшемдер, әдістер және  оларды  қамтамасыз  ететін  бірлік
амалдары,  нақты  жетістіктерді   талап   ететін   амалдар   туралы   ғылым.
Метрологиялық негізгі мәселелері: өлшем  туралы  жалпы  сұрақтар;  физикалық
бірліктердің шамалары және олардың жүйелері, әдістері және  өлшем  амалдары,
нақты өлшемдерді анықтайтын амалдар т.б.
      Техникалық процестердің жылдамдатылуы,  өнімнің  жақсаруы,  сенімділік
пен ұзақтылықтың артуы өлшем техникасымен тығыз байланысты,  олар  физикалық
құбылыстар туралы анық мөлшерлік ақпаратты,   заттың  қасиеті,  материалдар,
өнімдер, бұйымдар, техникалық  процесстердің  сипаттамалары  туралы  әдістер
мен тәсілдердің жиынтығы болып табылады.
      Қолданылатын  шаралардың  біртұтастығы,   өлшемдер   мен   сынақтардың
бірлігі, көрсеткіштердің салыстырылуы, сонымен қатар,  мемелекеттік  үлгілер
өлшемдерінің бірлігін құру және  үйрену,  жоғарғы  дәлділікті  өлшемдер  мен
құралдар барлық өнеркәсіптік салаларда өлшем техникасының маңызды  шарттарды
тиімді қолданылуы болып табылады.
      Жалпы  мағынада  өлшеу  сөзі-  физикалық   шамалардың   мәнін   арнайы
техникалық амал арқылы,  тәжірибелік  жолмен  табу.  Осындай  жолмен,  түрлі
физикалық шамаларды өлшеу  операциясы  арқасында,  өлшенетін  шама  берілген
шамадан неше есе аз немесе көп екенін анықтауға болады.
      Егер Q- физикалық шаманың  мәні,  U-  физикалық  шаманың  бірлігі,  n-
физикалық шаманың көлемі болса


      Q=nU


      Осы теңдеу негізгі өлшеу теңдеуі болып  табылады.  Теңдеудің  оң  жағы
өлшем нәтижесі деп аталады, ол әрқашанда көлемдік шама және де  U  физикалық
шаманың бірлігінен тұрады. Оның өзінің аты және n саны болады, ал  физикалық
шама өлшемінде берілген бірлік неше есе бар екенін көрсетеді
      Нәтиже алу тәсілдері  бойынша  өлшемдер:  тікелей,  жанама,  қосылған,
бірлескен болады.
      Әртүрлі жай немесе күрделі өлшем белгі ұстанымдарға,  өлшеу  кезіндегі
физикалық   құбылыстардың   қосындысына   негізделген.   Өлшеулер    әртүрлі
тәсілдермен өткізіледі, олар түрлі әдістер қосындысымен,  өлшеу  амалдарымен
және де ұстанымдармен түсіндіріледі.
      Қазіргі метрология 4 негізгі өлшем әдістерін көрсетеді:
   1. Тікелей бағалау әдісі
   2. Тәсіл мен шараны салыстыру әдісі
   3. Дифференциалдық әдіс.
   4. Нольдік әдіс (өтімдік әдіс).
      Сонымен қатар технологиялық өлшемдер ішінде  дамымай  қалған  әдістер:
ауыстыру, қарсы қою, түйісу.
      Өлшеу амалдары- техникалық амалдардың қосындысы болып  табылады.  Олар
метрологиялық мөлшерленген қасиеттері бар, яғни бірлік және  тура  өлшемдер,
сенімді және алынған нәтижені қайта өндіру,  оардың  өлшемі  мен  құрылымдық
сияқты   метрологиялық   талаптарға   жауап   беретін   әртүрлі   өлшемдерде
қолданылады.  Өлшемнің  негізгі  тәсілдеріболып:  өлшем   аспаптары,   өлшем
туындылары, өлшем құрылғылары мен өлшем жүйелері табылады.
      Барлық бақылау-  өлшем  аспаптары  (БӨА)  екі  үлкен  топқа  бөлінеді:
өлшейтін және реттейтін.
      Ақпарат түріне байланысты өлшем аспаптары келесі түрлерге ажыратылады:
      1.Көрсететін
      2.Тіркейтін
      3.Интегралданатын
      4.Қосылатын.


      Өлшейтін аспаптар үлгілі және  жұмысшы  болып  2-ге  бөлінеді.  Үлгілі
аспаптар-өлшем аспаптарын салыстыру үшін, сонымен  қатар  өндірген  бұрыштау
және жуықтау үшін қолданылады. Қалған БӨА жұмысшы деп аталады.
      Автоматтық  бақылау  жүйесі  келесі  негізгі   элементтерден   тұрады:
сезімтал элемент  (датчик),  жігер  элементі,  атқарушы  элемент,  қоректену
көзі, бақылау параметрі.  Өлшейтін  құралдар  құрамына  кіретін  көрсетілген
элементтерден басқа байланыс және жөнелту элементтері кіреді.
      Метрология- теориялық өлшем техникасының негізі. Ол- өлшем  аспаптарын
сипаттайтын негізгі анықтамалар мен терминдерді өлшейтін ғылым.
      Аспап көрсеткіші.
      Аспаптың шын көрсеткіші.
      Өлшенетін шаманың шын көрсеткіші
      Аспап көрсеткішінің қателігі.
      Көрсетілген қателік.
      Салыстырмалы
      Негізгі қателік
      Қосымша қателік
      Түзету
      Аспаптық вариация
      Аспаптың бөлу шкаласының құны
      Өлшейтін аспаптың сезімталдығы.
      Аспаптың туралығының классы.


      Өлшем амалдарының түрлі қасиеттері бар. Олар жұмыстың түрлі  режимінде
мінез-құлықты анықтайды.  Түрлі  өлшем  амалдары  және  оның  элементтерінің
әрқайсысы өзінің функцияларын жүзеге асыра алады, егер шығу  шамасы  у  кіру
шамасымен х тұрақты байланыста болса.
      Өлшейтін құрылғы жұмысының  екі  режимін  ажыратады-  статикалық  және
динамикалық. Осы  екі  режим  статикалық  және  динамикалық  сипаттамалармен
анықталады
      Шығу және  кіру  шамаларының  арасындағы  байланыс  -  өлшем  амалының
статикалық сипаттамасы деп аталады.
      Статикалық сипаттама екі түрге  бөлінеді:  монотондық  және  құрамында
экстримумы бар.  Егер  статикалық  сипаттама  монотондық  болса,  онда  шығу
шамасы мен кіру шамасы арасында белгілі бір деңгеймен қамтамасыз ету  керек,
сонда керекті талапқа жетуге болады. Төтенше  жағдайда  ондай  анықталғандық
жоқ, бірақ басқа міндет туады: шығу шамасының максималдық  көрсеткішін  кіру
шамасының кейбір қолайлы деңгейінде қамтамасыз ету.
      Шығу  шамасы  бірнеше  кіру  шамасының  функциясы  болатын   жағдайда,
статикалық   сипаттама   графикта   бірнеше   қисық   түрінде    көрсетіледі
(номограмма).
      Шығу шамасының кіру  шамасынан  аналитикалық  тәуелділігі  қалыптасқан
режимде берілу коэффициентімен К сипатталады.


      K=dy/dx


      Егер статикалық сипаттама біркелкі түзу болса, онда шексіз аз  шамалар
соңғы  ∆у  пен  ∆х-пен  ауыстырылады.  Өлшем  құралдарын  санағанда   берілу
коэфициенті шексіз көлем формасында беріледі:


      К=φ/μ,
      φ=∆у/у[pic]-шығу шамасының өзгеру қатынасы.
      μ=∆х/х[pic]-кіру шамасының өзгеру қатынасы.


      Егер статикалық сипаттаманың өлшем амалдары біркелкі түзу болса,  онда
берілу коэфициенті кіру шамасынан тәуелді болмайды.  Кіру  шамасының  берілу
коэфициенті қатты өзгермесе, онда статикалық сипаттаманы біркелкітүзу  етуге
болады. Тейлор әдісімен


      y=y[pic]+(dy/dx)[pic]·(x-x[pic]).


      Аналитикалық  тәуелділікті  кесте  мен  график   түрінде   көрсетілген
статикалық сипаттаманың  өлшем  құралдары  қалыптасқан  режим  қызметтерінде
математикалық модель болып табылады.
      Өлшем  құрылғысының  математикалық  сипаттамасы  аналитикалық   немесе
экспериментальдық әдіс жолымен алынады.
      Қалыптаспаған жұмыс режимінде статикалық тәуелділік иннерциондық өлшем
әдісінің  күшімен  бұзылады.  Ондай  жағдайда  өлшем  әдістері   динамикалық
сипаттамамен  сипатталады  Олар  динамикалық   жағдайда   кіру   және   шығу
шамаларының    қызметтерінің   тәуелділіктері   болып   табылады.    Уақытқа
байланысты шығу шамасының өзгерісі  бірлік  ауытқу  кезіндегі  қызмет-ауытқу
қызметі деп аталады. Ауытқу қызметінің графиктері  әр  түрлі  болуы  мүмкін,
олар өлшенетін құрылғы  түйіні  құрамы  мен  анықталады.  Өлшем  құрылғылары
ақпарат  көзі  ретінде  жиі  қолданылады.  Олар  жиеленген   сипаттама   мен
берілетін қызмет сияқты сипатталады.
      Сондықтан осы түсініктерді пайдалану мен өлшем құрылғыларын  қарастыру
орынды.


      Бақылау сұрақтары


   1. Өлшеу құралы мен негізгі әдістерін атаңыз және сипатттаңыз?
   2. Қате өлшеу дегеніміз  не? Қатенің қандай түрлерін білесіздер?
   3. Өлшеу құралының нақты дәрежесі қалай түсіндіріледі?
   4. Өлшеу жүйесінің негізгі элементтерін атаңыз?
   5. Өлшеу құралы мен өтпелі процестің орнатылу қасиеті қалай сипатталады?


      Ұсынылған әдебиеттер.
      1. Фарзане Н.Г Технологиялық аспаптар мен  өлешулер:Кітап  жоғары  оқу
орны үшін /Л. В. Ильясов, А. Ю. Азим-заде.Москва:Высшая школа,1989-456б.
      2. Котов К. И. Автоматтық  технологиялық  процесс  және  бақылау,өлшеу
құралы.   Шағынпроцессорлық   және   есептеуіш    техника/М.А.    Шершевер.-
М.:Металлургия,1989.-496б.
      3. Гольцман В.А Автоматтық жылулық процесі және бақылау аспаптары. –М:
Высшая школа,1980.-240б.
      4.  Топерверх  Н.И  Жылу  техникасы  мен  реттеу  аспабы/М.Я   Шерман.
-М.:Металлургия,1976.-510б.


      СӨЖ үшін бақылау тапсырмасы (1 тақырып) [1,4].
      Реферат: Өлшеу құралының статикалық және динамикалық сипаттамасы.




      2-тақырып. Құрал үшін өлшеу температурасы мен әдістері (2 сағ).


      Дәріс жоспары:
   1. Жалпы мәліметтер мен әдістердің жіктелуі.
   2. Ұлғаю термометрі.


      Т е м  п  е  р  а  т  у  р  а  (  латынша   tempetura-қалыпты  жағдай)
технологиялық процестердің көпшілігінде желі болатын негізгі  параметр  және
тең   жүйелі   термодинамикалық   жағдайды   сипаттацтын   физикалық   шама.
Температура өлшеу құралы үшін техникалық және әдістердің  әр  түрлі  қажетті
себебін қабылдайтын,-ерекше ұстаным қатарын  сипаттайтын физикалық шама.
      Температура жылу жағдайын анықтайтын параметр. Бұл параметрдің белгісі
дененің молекулалық  қозғалысқа  түсетін  энергиясымен  анықталады.  Дененің
жоғарғы температурасы орташа кинетикалық энергияның жоғарғысын иеленеді.
      Температураның шкаласын әр түрлі шартта ұсынылған температураны  өлшеу
үшін, жүз  градустағы  ең  көп   таралу  температурасының  Цельсий  шкаласын
алады. Қалыпты   атмосфералық  қысымда  судың  қайнау  нүктесі  (1000С)  мен
мұздың балқу нүктесінде (00С) температурасының негізгі шекті интервалы,  осы
шкаланың  негізгі  нүктесі   болып   қабылданған.   Температураның   негізгі
интревалында бірлік температураның жиілуі жүзге теңдігі  градус деп  алынған
 ( латын тілінен gradus-адым, баспалдақ).
      Реамюра шкаласы -  оR мен Фаренгейт шкаласы   -оҒ  цельсий  шкаласының
қтарындағы шартты температурасында пайдаланады. Бірдей  саналып  көрсетілген
температураның шкалары ара қатынасы   бойыеша  былайша  орындалады:  10С=1.8
оҒ=0.8 оR.
      Негізгі  термодинамиканың  екінші   заңында   температураның   төменгі
шекаралық  интервалы  абсалюттік  нөл  нүктесіндегі  қызметі,   ал   «үшайыр
нүктедегі  сулар»  жоғарғы  шекаралық  сапасында   термодинамикалық  шкалада
Кельвин  температурасына мұздың еруінің  жоғарғы нүктесі  0.10С жатады.  Бұл
нүкте сандық белгісімен  273.16К тең болады. Судың үш  фазасының  арасындағы
тепе-теңдік температуралары: қатты(мұз), сұйық және газ күйіндегі  (су  буы)
судың үшайыр нүктесі  деп  аталады.  Термодинамикалық  температурада  бірлік
кельвинмен бірге (К) градус Кельвин  (0К) атауы да болады.
      Абсалюттік Кельвин шкаласында  кез келген температура былай  анықталуы
мүмкін:  T=273.16K+t  (мұнда   t  0С-дағы  температура).   Бірдей   реперлік
точкада базалық екі шкаланың  бір градус Кельвинға (1К) бір  градус  Цельсий
сәйкес келетіні белгіленеді.
      Қазіргі  уақытта  температураны  өлшеу   құралы   мен   пайда   болуы,
температураны  өлшеу  заты  болады.  Өлшеу  құралына  сәйкес  бұл  тәуліктік
құрылыс принципі болып анықталады.
      Температураны өлшеудің негізгі контакт әдісі болса, термометр  негізгі
үш топқа бөлінеді:
      1)Ұлғаю термометрі.
      2) Термопар немесе термоэлектрлік термометр
      3) Электрлік кедергі термометрі
      Термометрдің   негізгі  контаксыз  әдісі  пирометр  деп  аталады  және
жарықтық, радияциялық  немесе түстілік деп бөлінеді.
      Термометрдің сұйықтығы.  Материалдың  қабығы  мен  сұйықтығының  ұлғаю
көлемі    әртүрлі    коэффиценттерінің,    енгізгі    ұлғаю    термометрінің
температурасының    сұйықтығымен   өлшенеді.   Жұмыстың   сапалығына   сирек
кездесетін заттардың барлығы сынап және этил спирті,  кездейсоқ   кездесетін
толуол, эфир, пентан және басқалары.
      Сұықтағы шыны техникалық термометр (сур)  сұйықтыққа  (кәдімгі  сынап)
толтырылып бұрандалады, қыл-түтіктің қалыңша  түтікшесіне   жалғанған,  оның
шкаласындағы  пластина,  қабықшаның  сыртында  шыны   болуы   керек.   Ұлғаю
коэффицентті аз шыны термометрлік  сорттан термометрдің қабығы  дайындалады.
Жоғарғы  температураны  өлшеу  үшін  кварц  қабылданады.  Шыны  сұйықтықтағы
термометр кең ассортименттен: жалпыөндірістік, медициналық,  ауылшаруашылық,
гидрометерологиялық  және  басқаларынан   дайындалады.  Мұндай   термометрді
өлшеу үшін температуралары -90-тан +7000С дейін,  ал  органикалық   сұйықтық
толтырылған  термометрде  -90-тан  +300С  дейін  және  60-тан  +2000С  дейін
қабылданады.
      Олар түзуден (П және А түрі) және бұрыш иілгіштігі   900-1350  бұрышқа
(У және Б түрі) дайындалады.  Әртүрлі  ұзындықта  L=60[pic]2000  мм  төменгі
бөлігі орындалады.  Термометрдің   шыны  қабықшасы  бұзылудан  сақтау  үшін,
термометрдің сыртқы пішіні бойынша түзу және бұрышталған   болаттан  жасалып
орындалады.  Сынапты  электрконтактісі  (ТПК  және  ТЭК   түрі)   техникалық
термометрді температураны  өлшеу  мен  сигналдық  үшін  (қарапайым  сызбада)
қабылдайды.   Термометрдің   электр   контактісіне   қиятүтіктің   түтікшесі
қойылады.
      Шыныдағы термометрдің динамикалық қасиеті сынапқа жеткіз  функциясымен
атқарылады:


      W(P)=([pic])/(Tp+1),


      мұндағы К-жеткізу коэффиценті
      [pic]- 0,1[pic]2с кешігуі
      Т- 3,2[pic]45с тұрақты уақыты.
      Термометрдің сыртындағы қорғанышы 3,5[pic]9 және  34[pic]152с  кешігуі
және тұрақты уақытынан артық бірнеше сәйкестік құрылады.
      Манометрлік термометр.Жабық герметикалық  терможүйеде   температураның
негізгі  өзгеру  қысымы  термометрдің   манометрлік   принципінің   жұмыстық
(термометрлік) әрекеті болады.  Бұл  термометр  жұмыстағы  затқа  байланысты
газдық, сұйықтық және конденсациялық (ТДГ, ТПГ, ТДЖ, ТПЖ,ТКП   түрлері  және
басқалары)  болып  бөлінеді.  Монометрлік  термометрдің  түрлерінің  барлығы
іспеттес  құрылған.  Аспап  (сурет)   ұзындығы   60м   дейінгі   қиятүтіктің
түтікшесіндегі, жеңді  металдық  қорғаудан,  термобаллоннан  тұрады.  Заттың
жұмысы терможүйедегі жабық термобаллонның  ішіндегі көлемі  үлкейеді  немесе
қысымы  жоғарылайды.  Бұл  өзгеру   жеткізу   механизмі   арқылы,   аспаптық
бағыттамасы манометрлік түтікшені қабылдайды.
      Термобаллон тот  баспаған  болаттан  дайындалса,  ал  қылтүтік  мыстан
немесе диаметрі   0,15[pic]  0,5мм  болатын  болат  түтікшенің   әдеттегідей
соңында   жабдықталады.   Монометрлік   термометрдің   өлшеу    диапаознының
температурасы -120+6000С дейін, тура класы 1,5[pic]2,5.
      Идеал  газдың  қасиетіне   термодинамикалық   қасиет   жақын,   газдың
манометрлік термеметрге герметикалық  жабық  термодүйедегі  азот  пен  гелий
толтырылады. Терможүйеде  газдың  бастапқы  қысымы1-5МПа.  Аспаптың  шкаласы
сызықша. Сол себептен, аспапта көрсетілгендей, газдың  қысымы  терможүйедегі
атмосфералық қысымнан едәуір емес тербеліспен әсер етеді.
      Сұйықтық.Манометрлік термометрде заттың  сапалық  жұмысында,  бөлменің
температурасында сынаптың қысымы 10-15МПа немесе  толуол,  ксилол,  пропилен
спирті,  силикондық  сұйық  және  т.б.   пайдаланылады.   Аспаптың   шкаласы
құйылмалы.  Органикалық  сұйықтық  үшін  150[pic]3000С,  ал  шегінде  жатқан
диапазонның өлшем  -30[pic]6000С сынаппен толтырылған.
      Көлемі   0,7-0,75    термобаллондағы     конденсациялық    манометрлік
термометрдің  төмен  қайнаған  сұйықтықтары  –  этилхлориді,   метилхлориді,
ацетон,  этил  эфирі  және  т.б.  толтырылады.   Терможүйеде   жоғарғы   екі
температуралары сұйықтықтың булануы  мен  қысымның  үлкеюі  қиятүтік  арқылы
манометрлік серіппеге әрекеттесіп,  қабылданады.  Аспаптың  конденсациясының
сезгіштігі ең  көп,  бірақ  олардың  өлшеу  диапазоны  0-2000С  үлкен  емес.
Аспаптың көрсеткішіне атмосфералық  қысымның  өзгеруі  әсер  етсе,  қоршаған
ортадағы температураның өзгеруі әсер етпейді.
      Термометрдің манометрлік жеткізу функциясы мына түрде болуы мүмкін:
      W(P)=([pic])/(Tp+1),


      мұндағы К-жеткізу коэффиценті
      [pic]- 8[pic]12с кешігуі
      Т- 1[pic]2с тұрақты уақыты.
      Манометрлік  термометр  –  автоматикалық  тіркеу  мен  жөнелтудің  ара
қашықтығын өлшеуге рұқсат  беретін  қарапайым  жеткілікті  құрылысты  жүзеге
асырады. Қазіргі уақытта өнеркәсіптік манометрлік  термометрдің  үйлесімімен
шығатын сигналдың пневматикасы және электрикасы шығарылады.
      Дилатометриялық термометр. Жылудың ұлғаюының  қатты  денедегі  негізгі
әрекетін дилатометриялық термометр деп атайды.  Олар  негізгі  екі  түрінен:
стерженнен және биметалдан дайындалады.
      Стерженді дилатометриялық термометрдің  негізгі принципі (сур) әртүрлі
ұзындықтағы  түтікше  мен  қыздырылған  стерженнің  айырмашылығын,   олардың
сызықтық   коэффицентінің  ұлғаюының  себебін  пайдалану.  Түтікше  сызықтық
коэффиценттінің ұлғаюы аз материалдардан  –  кварц,  инвар,  ал  стержень  –
көбірегінен(жез, мыс , аллюминий, болат) дайындалады.  Стерженнің  қозғалысы
аспаптың  бағыттамасына   механикалық   берілудің   көмегімен   жеткізіледі.
Дилатометриялық  өлшеу  шегінің   температурасы   -150-ден   +7000С    дейін
құрылған.
      Биметалды    дилатометриялық  термометр  (сур)  түрлі  спиральды  (н/е
жазық) серіппеден, екі пластинадан құрылған металдардың  әртүрінен,  барлығы
бойынша  ұзындығы  пісірілген   сезімтал   элементтен   болады.   Сыртқысына
қарағанда ішкі пластина  сызықтық  коэффициенттің  ұлғаюынан  үлкен  болады,
сондықтан  қыздырылғанда  мұндай  серіппе  айналады.  Осындай   термометрмен
өлшенетін температураның шегі -150-ден +7000С  дейін,  тура  шкаласы  1-2,5.
Олар орнатылған  мұздатқышта,  тұрмыстық  тоңазытқышта,  кондиционерде  және
т.б. кеңінен қабылданған.


      Бақылау сұрақтары
   1. Бұл  шкала  бойынша  қандай  температуралық  шкала  мен  бірлік  өлшеу
      температураларын білесіздер?
   2. Температураны өлешу әдістерінің жіктелуін келтіріңіз.
   3. Термометрдің ұлғаю әрекетінің принципін көрсетіңіз.
   4. Дилатометриялық термометрдің құрылысын түсіндіріңіз.
   5.   Манометриялық   термометрдің   құрылысымен    әрәкетінің    приципін
      түсіндіріңіз.


      Ұсынылған әдебиеттер.
      1. Фарзане Н.Г Технологиялық аспаптар мен  өлешулер:Кітап  жоғары  оқу
орны үшін /Л. В. Ильясов, А. Ю. Азим-заде.Москва:Высшая школа,1989-456б.
      2. Котов К. И. Автоматтық  технологиялық  процесс  және  бақылау,өлшеу
құралы.   Шағынпроцессорлық   және   есептеуіш    техника/М.А.    Шершевер.-
М.:Металлургия,1989.-496б.
      3. Гольцман В.А Автоматтық жылулық процесі және бақылау аспаптары. –М:
Высшая школа,1980.-240б.
      4.  Топерверх  Н.И  Жылу  техникасы  мен  реттеу  аспабы/М.Я   Шерман.
-М.:Металлургия,1976.-510б.


      СӨЖ үшін бақылау тапсырмасы (1 тақырып) [1,4].
      Реферат: Ұлғаю термометрі.




      3 тақырып. Термоэелктрлік термометр (4 сағ).
      Дәріс жоспары:
   1. Термопар
   2. Материалдар үшін термопар.
   3. Термоэдсті өлшеу үшін аспаптар туындысы.


      Егер әртүрлі температураға дейін ең кемінде екі орынды қыздырып  қосса
(пісірсе), шығатын электрлік  тоқ  жабық  қатардан  құралған  жолсеріктердің
екеуден   немесе  бірнеше  әр   топтан    негізгі    температураны    өлшеу,
термоэлектрлік  эффектіні қортындылайды.  Жолсеріктердің   әртоптан  екеуден
құрылуы, қарапайым  қатардағы құрамын  т е р м о п а р деп атаймыз,  суретте
көрсетілген.  Жұмыстық    немесе   ыстық   деп   аталатын   температура   t,
дәнекерленген болады. Бос немесе салқын  деп  аталатын  температура  t0   да
дәнекрленген болады. Термоэлектрлік  эффект   бос  электрондардың   металда,
бірлік   көлемдегі   әртүрлі   саны   металдардың   түрлері   үшін   барлығы
түсіндіреледі.
      Бағыттауға қайтадан қарағанда, металдың диффундирланған артық  мөлшері
металл электронның температурасында t  дәнекерленген.


      Сондықтан металл оң зарядталады, ал  металл  –  теріс.  Тепе-теңдіктің
жылжымалы  күйі  электронның   электрлікөрісіндегі  диффузияның   жылдамдығы
олардың  қайтадан  өтетін  жылдамдығына  тең,  бұл  жерде  электр   өрісінің
кедергісі диффузияға әсерлесіп  пайда  болады.  Түрлі  потенциялардың  пайда
болуымен  жолсеріктердің  арасы,  бұл  –  термоэлектродтың   қозғалыс   күші
(Т.Э.Қ.К). Т.Э.Қ.К  қарапайым қатарының жалпы саны  (қатарды  сағат  тілінің
бағыттамасына қарсы тексеріп шығады):


      E12 (tt0) =e12(t)+e21(t0),


      мұндағы        E12  (tt0)  Т.Э.Қ.К    жалпы  саны,  ұзындығы   бойынша
жолсеріктің    температурасының   градиені   мен   дәнекерінің   диффузиялық
әрекетін анықтайды, V;
      e12(t) және e21(t0) - Т.Э.Қ.К потенциалдарының  түрлі  контактісі  мен
проводниктің (жолсерік) соңғы температурасының түрлі себептері, V;
      Егер температураның дәнекерлігі бірдей болса, онда   Т.Э.Қ.К    қатары
нөлге тең, ал  Т.Э.Қ.К     түсқағазын   дәнекрлеп  шығарса,  онда  шамасымен
бағытталуы бойынша тең болады. Олай болса, қасында t=t0 .


      E12 (tt0) =e12(t)+e21(t0)=0.


      Бұл теңдеуден шығатыны


      e12(t0)= - e21(t0).


      Кейін жоғарыдан аламыз.


      E12 (tt0) =e12(t) - e21(t0).


      Осы үлгімен Т.Э.Қ.К функциясының  екі ауыспалы шамасы t және t0,  яғни
температураларын  дәнекерлеуге  болады.  Тұрақты   температурада   ұстанатын
бірдей дәнекерлеуді, мысалы t0 – const  функционалдық  тәуелділігін аламыз:


      E12 =(tt0) =f(t) .


      Яғни температураны  өлшеу  Т.Э.Қ.К термопарын өлшеуге кіреді.
      Егер бұл проводниктің   соңғы  температурасының  бірдейлілігінен  оның
қатарындағы   кіріспесімен   термопардың   үшінші   проводнигінің    Т.Э.Қ.К
өзгермейді.  Өлшеу  аспабының  кедергісі,  термопар  қатарындағы   жалғанған
сымдарға бұл кезде қосылады. Өзара жалғасқан екі немесе бірнеше  термопар  –
термобатареяны құрайды.
      Егер термопарға жалғанған ізбасары Т.Э.Қ.К  үлкенін алу  қажет  (төмен
температурада  өлшенген)(сур.);  термопарға   паралель   жалғанған   бірнеше
нүктедегі ізбасарының температурасын өлшеу қажет (сур.); егер қажетті  түрлі
температураны  өлшесе,  онда  термопардың  жалғанғанын  кездестіреміз(сур.).
Мұндай термометр дифференциалдық деп аталады.
      Проводниктердің өте  көп  буы  бар  материалдардың  әртүрінен  олардың
дәнекерленуі   Т.Э.Қ.К   түрлі   етмпературасынан   пайда   болады.   Алайда
термометрге жауапты материалдардың  бәрі  емес,  олардың  қорытпалары  талап
етіледі.
      Қазіргі уақытта термоэлектрлік материалдардың келесі сапалық стандарты
(МЕСТ  6616-61)  қабылданып,  нәтижесінде  термопардың  таңдаулы  бес  түрін
көрсетті, бірінші оң электрод деп аталады.
   1. ТПП плотинородтық (10%)Rh платиновая термопар.
   2. Плотинородий  (30%)Rh- платинорадиевая (6%)Rh түріндегі  термопар  ТПР
      36/6.
   3. хромель – алюминиевая түріндегі термопар ТХА.
   4. хромель – коплевая түріндегі термопар ТХК.
   5. ТНС болатин НК-СА түріндегі термопар.
      Термоэлектродтың ерекше қорытпалары мен  материалдардың  жамандығынан,
термопардың  ортақ  тапшылығынан.  Олардың  тотығуы  жоғары    температурада
болады. Жоғарғы шегін өлшеу мен өзгерімтің  болуы  кенет  төмендеп,  олардың
статикалық сипаттамасы пайдаланылады.
      Әртүрлі себебі бойынша кәсіпорында стандарттан басқа  стандартты  емес
термопарлар қолданылады:
     1. Копельдық(копелевая) –  темір  үшін  температуралары  ұзақ  режимде
        6000С  дейін және қысқа уақытта 8000С өлшенеді.
     2. Копельдық мыс ұзақтығы 3000С дейін және қысқа уақыттығы 5000С.
     3. Константандық- мыс тотығу  табандылығы  мен  қалпына   келу  ортасы
        3500С дейін.
     4. Константандық – темір тотығу табандылығы мен  қалпына  келу  ортасы
        7000С дейін.
      Графиттық  вольфрам  және   графттік   корборунд   термопарлары   үшін
температуралары 1800-19000С  дейінгі  болат  пен  шойынды,  құю  мен  шығару
қабылданады. Молибдендік – вольфрам және рениевтік –  вольфрам  термопарлары
үшін соңғы уақытта арнаулы болат қабылданады. Атмосфераның  инерттілігі  мен
қалпына келтірілуі үшін молибдендік – вольфрам термопарлары қысқа  уақыттағы
өлшеу  температурасы  20000С   дейін   жарамды   болады.   Вакуумның   өлшеу
температурасы   2200-25000С    атмосфераның   нейтральдығы    мен    қалпына
келтірілуі:  рениевтық  –  вольфрам  термопарларында  BP5/20(W90%,  Re5%  оң
термоэлектрод;  W80%,  Re20%  теріс),  BP10/20(W90%,  Re10%  ,  W80%,  Re20%
сәйкес) механикалық беріктігі жоғарғы және тұрақты сипаттамасына ие болады.
      Термопарды өлшеу құрылысының сенімділігі мен ұзақтығын қамтамасыз  ету
үшін  келесі жауаптар жауап беруі мүмкін:
     1)   термоэлектродтың   ұзақ   пайдалануында   механикалық   қаттылығы
        сақталады;
     2) термоэлектродтың біріктірілуінің жұмысы электрлік контактының жақсы
        және берік бірігуін қамтамасыз етеді;
     3)  барлық  ұзындығы  бойынша  түтікшенің  қабырғадан   қорғануы   мен
        термоэлектродтың  электрлік  оқшаулығы  барлығы  бір-біріне   жақсы
        қатысты;
     4)  айналадағы  ортаның  ластануы  мен  бұзылуынана   термоэлектродтың
        бақылау әректі жақсы қорғайды.
      Термопардың қабығының  қорғанышын  жеткізу  функциясы  мына  теңдеумен
жазылады:


      W(p)==1/[(T1p+1)/(T2p+1)].


      Бұл белгілеудегі Т  айналадағы  ортаны  бақылау  мен  жылуды  қабылдау
арасындағы, қорғаныш арматурасы  мен  жылу  беру  коэффиценттіне  байланысты
тұрақты тоқ.Мысалы, ТХА-284Т термопары үшін  T1және  T2  тұрақты  тоқтарының
сәкестігі 55 және 14с тең, ТПП-П термопары  үшін 48 және 10с сәйкес.
      Біріктіру термопарының қабығын қорғауға жылугенерациясын  азайту  үшін
ашық және  қайнаған  жылуқабылдағыштың  жұмысын  қабылданады.  Олардың  түрі
жеткізу функциясы болады:


      W(p)==(T3p+1)/(T1p+1) (T2p+1).


      Термоэлектродтың ұзындығы мен диаметрі,  қорғау  қабықшасының  әртүрлі
үшін жылу берудің коэффиценттері мен шектеріне T1  =6[pic]27с,  T2=1[pic]7с,
T3 =4[pic]18с жататын тұрақты тоққа  байланысты болады.
      Т.Э.Қ.К    өлшеу   үшін   термопардың    туынды    аспаптар    жинағы:
милливолтметрлер мен потенциометрлер жұмыс жасайды.
      Милливольтметрлер.  Милливольтметрлердің  негізгі  ұстаным  әрекетінің
проводник арасындағы  өзара әрекеті тұрақты-  магниттің  магнит   өрісі  мен
электр тоғы бойынша өтеді. Магниттің  тұрақты  өрісі  ұшында  оң  орналасса,
онда  ферромагнитті   айналдыра  айналатын  оралған   сымдар   (мыс   немесе
алюминий), қалың орамның  бірнеше жүз рамкасынан  (сур.)  орындалады.  Рамка
термопармен  жалғанған.  Рамка  тік  лентаға  созылатын   фосфорлық   қолаға
бекітіледі.  Бұл  ленталар  рамканы  қайталауда,  электр  магниттің   бұралу
моменттің  әрекеті  қарсыәрекеттегі  моментте  жасалады  және  бір   уақытта
термопардан тоқ жақындату жүзеге асырылады.
      Милливольтметрлер      құрылысы      бойынша      тасымалды       және
стационарлы(қалқанды)  болса,  термопардың  арнаулы  жұмысы   үшін   кешенде
шкаласы    жазық    және    қапталды    ьолып    орналасады.    Стационарлық
милливольтметрлерде  тек градустық  шкала  болады.  Көрсетілген  милливольт-
амперлер  (МПЩ-0.54,  МСЩПл-154-екі  маркалы  ;Ш4500-жаңа   маркасы),   тура
кластары:0,5;  1,0;   1,5;   2,0   -   өнеркәсіпте   шығарылады.   Тасымалды
милливольтметрлер   екі  -  градустық    және   милливольттық   немесе   бір
милливольттық   шкалалардан  тұрады.  Көрстеілген   бұл   аспаптардың   тура
кластары 0,2; 0,5; 0,1;  болып  шығарылған.  Милливольтметрдің  кедергілерін
өлшеу  нәтижесінде  өзгерістер  енгізіліп,  жылжымалы  бөлшектер  және  т.б.
ысылады.
      Потенциометрлер. Мұндайда тек қана потенциометрлер жетіспейді.  Мұндай
аспаптардың негізгі әрекет ұстанымы  салмақты  (өтем)  белгісіз  (өлшенетін)
Т.Э.Қ.К.     төмендеу    күші    белгілі    негізгі     толықтырудан     күш
жасалады.Потенциометрлердің   принципиалды   (ұстанымды)   сызбасы   суретте
көрсетілген. Өлшенетін тізбек қоректену  негізінен  Е  тұратын,  реохорданың
(резистордың ) кедергісіне Rp  жасалатын күштің төмедеуімен анықталады.
      Т.Э.Қ.К.   бұл  реохордада  өлшенетін  температура   төмендеу   күшіне
пропорциогал жасалып , кездесетін негізге Е термопар Т қосылады.
      Егер қуаттың төмедеуі негізден Е және  термопардан  Т  айрықша  болса,
онда НП аспабы тізбектегі тоқтан қолма-қол –нөлді  көрсетеді.Жүйе  өлшенетін
дәрежедегі тізбекте  тоқтың  ығысуы  реохордаға  қосылып,  ползунканың  орын
ауыстыруына П қатысты болады. Орын ауыстыру ползункасымен  бірге  бағыттауыш
– сілтеме (перо самописцқа)  шкалаға  қатысты,  градустың  бірлікке  сәйкес,
моменттің тепе-теңдіктің төмен көрсетіледі.
      Т.Э.Қ.К. сәйкестігі  бір  немесе  бірнеше  белгілер  үшін  ползунканың
жағдайына, өлшенген қоректің тізбек тұрақтылығына қажет. Өлшенген  тізбектің
қоректілігін бақылау үшін потенциометрде бақылау тізбегі қалыпты  элементтен
ҚЭ(НЭ)(сур.) тұратын қуаты ұзақ уақытқа сақталатын, тұрақты және 1,0186  тең
қалыпты элементтің кедергісі Rқэ қарастырылған.
      Өлшенер алдында кілт Кл бақылау –К жағдайына қойылады, ал термометр  Т
өлшенетін тізбектен ағытылады.
      Егер  қуаттың  төмендігі  негізден  Е  және  қалыпты  элементтің  (НЭ)
кедергісінен айрықша болса, онда НП аспабы қолма-қол –нөлді көрсетеді.
      Автоматикалық  потенциометрлер.  Қазіргі   электрондық   автоматикалық
потенциометрлердің  (КСП-4  түрі)  өлшенетін  бөлшегі  суреттегі   электрлік
сызбадан  аударылған.  Бір  диагональдан  өлшенген  көпірді  потенциометрдің
көмегіменн  қуған  электрондық  әрекеттегі  (ЭУ),   аспаптық   қызметі-нөлге
орындалса, термопар Т қосылады. Электр өрісінің  әсері  азаюы  үшін  арнаулы
қосылатын термопар фильтр арқылы жүзеге  асырылады.(суретке  Rф-Сф-фильтрдің
сызбасы  анық  көрсетілген).  Өлшенген  тізбектің  тұрақты  тоғының   жұмысы
көпірдің  басқа   өлшенген   диагональдарына   стабилизировандық   қоректену
негіздері ИПС қосылғанын  қамтамасыз етеді.
      Сигналдың өзгеруі  өлшеу  ақпараын,  термопардан  басталатын,  тұрақты
тоқтың байланысынан, кіру әрекеті ЭУ беріледі, реверсивтік  двигательдің  РД
айналуын аудару  үшін  шамасы  бойынша  қуаттылықтың  жеткілікті  әрекетімен
ауыспалы күш құрылады.
      Реверсивтік двигательдің айналу бағыты байланысатын  белгіге  қатысты,
механикалық  орынауыстырудың   көмегімен   реохорданың   қозғалысына   дейін
беріледі, әзірше байланыстық сигнал нөлге тең болмайды,  яғни  жүйеде  тепе-
теңдік   өтпейді.   Реверсивтік   двигательдің   қозғалысы   потенциометрдің
көрстеуші мен жазушы құрылысының орын ауыстыруымен байлансты.
      Ақпараттық  кіріспесі  үшін  термоэлектрден   құралатын   ЭЕМ   немесе
автоматты  реттеу  жүйесі   кең   қабылданып,   өлшенетін   мұндай   жобалық
құрастырылу үшін, термопардың сигналы тұрақты тоқтың  үйлесімдік  сигналымен
0-5мА құрастырылады.
      Автоматты  электрондық  потенциометрдің  динамикалық  қасиеті  жеткізу
функциясымен жазылады:


      W(p)==1/(Tp+1).


      Бұл тұрақты тоқта Т=0,1 tш тең, мұндағы tш  аспаптың барлық шкаласынан
өтетін уақытты көрсетеді,С.
      Автоматтық потенциометрдің құрылысы, орындалатын  функцияны  толықтыру
бойынша модификациялық  қатар   болады.  Модификацияға  тәуелді  аспаптардың
тура класы 0,25; 0,5; 1,0 тең. Аспаптардың әртүрлі құрылыстарының  орындалуы
және олардың габариттерінің өлшенген өлешемдері, автоматтық  потенциометрдің
13 суретте көрсетілген сызбада практикалық ерекшеленеді.
      Егер милливольтметр немесе потенциометрдің бірлік температурсы шкалада
градустанса,  онда  аспатың  шкаласында  көрсетілген  термопардың  градустық
жинақтағышының жұмысын  белгілеу  қажет.  Егер  Т.Э.Қ.К.  бірлік  шкаласында
көрсетілсе, онда олар кез келген термопарлық жинақта  жұмыс  істеуі  мүмкін,
сосын градустық таблица бойынша температураны анықтауды білген қажет.


      Бақылау сұрақтары


   1. Термоэлектрлік әректтің негізгі принципі немен құрылады?
   2. Дифференциалдық термопар дегеніміз не?
   3. Термопар үшін материалдарға қандай талаптар қойлады?
   4. Стандартты термопарлар мен өлшеу шектері немесе температураның әртүрлі
      режимдегі жұмыстарны атаңыз.
   5. Потенциометрде бақылау тізбегі не үшін қарастырылған?
   6. Милливольтметрлер мен  потенциометрдің құрылысын түсіндіріңіз.


      Ұсынылған әдебиеттер.
      1. Фарзане Н.Г Технологиялық аспаптар мен  өлешулер:Кітап  жоғары  оқу
орны үшін /Л. В. Ильясов, А. Ю. Азим-заде.Москва:Высшая школа,1989-456б.
      2. Котов К. И. Автоматтық  технологиялық  процесс  және  бақылау,өлшеу
құралы.   Шағынпроцессорлық   және   есептеуіш    техника/М.А.    Шершевер.-
М.:Металлургия,1989.-496б.
      3. Гольцман В.А Автоматтық жылулық процесі және бақылау аспаптары. –М:
Высшая школа,1980.-240б.
      4.  Топерверх  Н.И  Жылу  техникасы  мен  реттеу  аспабы/М.Я   Шерман.
-М.:Металлургия,1976.-510б.


      СӨЖ үшін бақылау тапсырмасы (3 тақырып) [1,4].
      Реферат: Термопарлар.
      Реферат: Туынды аспаптардың термопармен жинағының жұмысы.




      4 тақырып. Электрлік термометрлер кедергісі (2сағ).


      Дәріс жоспары:
   1. Термометрлер кедергісі.
   2. Туынды аспаптар үшін термометрлер кедергісі.


      Термометрдің кедергісінің (ТК)  негізгі  қасиетін  өткізгіштің  немесе
жартылай   өткізгіштің   өзгеру    температуралары    өздерінің    электрлік
кедергілерін   өлшеу   температурасының   өзгеруіне   тәуелді.   Өткізгіштің
(металдың) температуралық  коэффициенттері  оң,  яғни  оларда  температурасы
өссе,  кедергісі  –  азаяды.  Өткізгіштердің  және  жартылай  өткізгіштердің
белсенді: кедергілері, мұндай бейнеде  температураның (t) функциалды  түріне
тәуелді


      R=f(t).


      Функцияның  бұл  түрі   термометрдің   кедергісінің    дайындау   үшін
материадарына тәуелділігі.
      Металдық термометрдің  кедергісін (ТК)  дайындау  үшін  таза  металдар
қабылдап, негізгі келесі тораптармен қанағаттандырылады:
   1. Aйналадағы  бақылау  ортасында  металл  тотығуға  міндетті  емес  және
      химиялық өзара кіріседі.
   2. Электрлік кедергінің температуралық коэффициенті [pic]жеткілікті  және
      өзгермейтін болуы тиіс. Металдар үшін, ТК температуралық  коэффициенті
      қабылданып интервалдар арасы 0 мен  1000С-та  анықталады.  Онда  [pic]
      =(1/0С-та) ол мынадан тәуелді болады:


      [pic]=(R100-R0)/100*R0,


      мұндағы R0 және R100 –ТК 0 мен 1000С  кедергісі,  Ом,  көпшілігі  таза
металдар үшін   [pic]ср =4*10-31/0С.


   3. Кедергі өзгеруі мүмкін,  температура  өзгергенмен  балқыған  тік  және
      қисық  өткізгішсіз  немесе  гистерезис,  яғни  статикалық  сипаттамасы
      біркелькі болуы тиіс.
   4. Электрлік кедергінің салмағы үлкен жеткілікті, ол ТК  қарағанда  артық
      және ұзындығы аз.
      Көрсетілген талаптарға анықталған температуралық интервалдар: платина,
мыс, никель, вольфрам және темір жауап береді.
      Платинаның  кедергі   термометрі   ПКТ-   260-тан    +11000с   дейінгі
температураны  өлшеуге  арналған.   -260-тан   7500   дейінгі   диапазондағы
температураны өлшеуге диаметрі  0,05-0,1мм,  11000с-  дейінгі  температураны
өлшеуге диаметрі 0,5 платиналық сым қолданылады.  ПКТ  кедергіге  байланысты
келесідей градустар болады: гр.20 R0= 10 Ом, гр.21 R0=46  Ом,  гр.22  R0=100
Ом.
      Платиналық КТ жаңарған екі түрде шығарылады: біртекті және  қос  жүйе.
Қос жүйедегі бір арматураға электрлік жүйеде бір-бірінен байланысы  жоқ  екі
элемент қосылған. Платиналық КТ сезімтал элементінің ұзындығы 30-120мм тең.
      Мыс  кедергі  термометрі  МКТ  -50-ден  +2000с  дейінгі  температураны
өлшеуге  арналған.  МКТ  тек  қана  біртекті  жүйеде   шығарылады.   Олардың
градуировкалары гр.23 R0=53 Ом, гр24 R0=100  Ом,  ал  сым  диаметрі  0,1  мм
болса сезімтал элементінің схемасы суретте көрсетілген.
      Мыс КТ элементтері диаметрі 0,1 мм эмалданған сымдардан құралады. Олар
ұзындығы 40 мм цилиндрлік пластмассаның өзекті көп қабатпен орап,  қорғанған
болат түтікшеге орналасады.
      Аз инерционды КТ беру функциясы келесідей: (ТСП-XIV және ТСП-280 т.б).


      W(p)=1/(Т1р+1)(Т2р+1)(Т3р+1),


      Т1=80-140с; Т2=16c; T3=7-31c.
      Жартылай  өткізгіштік  термоқұрастырушы  -100-тан  +3000с-қа   дейінгі
температураны өлшеуге қолданады. Оларды жасауға  арналған  материал  ретінде
әртүрлі жартылай өткізгіштік заттар-  магний  оксиді,  кобальтты,  маргонец,
титан, мыс, германий түйіршіктерін қолданады.
      Теңдестірілген және теңгерілмеген белдік және логометрлер КТ-мен бірге
бір топтамада жұмыс істейді. Олардың көп таралғаны теңдестірілген белдік.
      Теңдестірілген  көпiр  өтем  ұстанымы  бойынша  жұмыс   істейді   және
автоматтандырылмаған зертханалық және автоматтандырылмаған электронды  болып
бөлінеді. Теңдестірілген белдік схемалық суретте көрсетілген. Егер  қоршаған
орта температурасын тұрақты деп қарастырсақ 2Rnp=const, онда Rt=KRp-K1    Rt
 өзгерісі кезінде белдік реохорд Rp кедергісін өзгерту  арқылы  теңдестіруге
болады.
      Егер қоршаған орта температурасының ауытқуы үлкен шамада болса және Rp
өзгеруі қателіктердің үлкен мәнге  жетуіне  себепші  болса,  онда  КТ-де  үш
сымды қосылу схемасы қолданылады. Мұндай осылу кезінде бір сымның  кедергісі
Rt   кедергісіне қосылады, ал екінші сымның  кедергісі  өзгермелі  кедергіге
Rp.
      Автоматтандырылмаған   электронды   теңдестірілген   белдік    схемасы
жоғарғыдай.  Айырмашылығы  мынада  зертханалықта  реохорд  қозғалысы  қолмен
жүзеге  асады,   ал   автоматтындырылған   реверсивтік   двигатель   арқылы.
Автоматтандырылған белдіктің  өлшеу  схемасы  өзгермелі  токпен  қоректенеді
(схема).
      Қазіргі кезде шығарылатын автоматтандырылған белдіктердің  бір-бірінен
қолдануы бойынша, өлшемдерінде, өлшеу  дәлдігінде  және  басқада  техникалық
мінездемелерінде   айырмашылығы   бар.   Мысалы:   бірнүктелі,   көпнүктелі,
диаграмманың  таспада  және  дискіде  көрсетілуі  және  өздігінен   жазылуы,
толықгабаритті, азгабаритті ені диаграмманың таспаға  тең,  сәйкесінше  250,
160 және 100мм.
      Белдіктердің дәлдік дәрежелері 0,25; 0,5; 1,0; тең. Автоматтандырылған
белдікте  реттеу  құрылғысы   және   дабыл   құрылғысы   орналасқан.   Өлшеу
информациясын тасымалдау үшін құрастырушылар  токты,  жиілік,  пневматикалық
болып келеді.
      Теңдестірілмеген белдік токтың тұрақты  болғанын  қажет  етпейді,  осы
басты артықшылығы болып  саналады.  Теңдестірілмеген  белдіктер  температура
өлшеуге  сирек  қолданылады.  Себебі  сезімтал  элементінің  орнына   электр
тоғымен  қыздырылатын   металды   немесе   жартылай   өткізгіш   резисторлар
қолданылады. Теңдестірілмеген белдікте (схема) 3 кедергілері  R[pic]  R[pic]
R[pic] тұрақты,  R[pic] реостаты қоректендіру  диоганалында  орналасқан,  П-
қайта қосқыш құрылғысы, соның көмегімен  белдікке  қысым  R[pic](И  жағдайда
өлщеу) немесе бақылау R[pic](К-бақылау жағдайы)  қысымын  қосады.  Келесідей
милливольтметр арқылы өтетін токтың мәні анықталады.


      I[pic]=U·[(R[pic]R[pic]-R[pic]R[pic])/M]


      мұндағы М=f(R[pic], R[pic],R[pic], R[pic])
      Бұл  теңдікте  былай  қорытындылаймыз:  милливольтметр  арқылы  өтетін
токтын күші қоректену қуатына U тура пропорционал. Температуралар мәні  және
құрылғылар тілдерінің жағдайы mv бір-біріне сәйкес келу  үшін,  қоректендіру
қуатын тұрақты мәнде ұстап тұру  қажет.  Қоректендіру  тұрақтылығын  бақылау
үшін қосқыш П,  К(бақылау)  жағдайына  қойылады  және  балласт  кедергісінің
өзгеруіне байланысты құрылғы тілінің жағдайы да қызыл  жолақпен  белгіленген
бақылау шкаласына орналастырылады. Қазіргі кезде тұрақтандырылған  қоректену
көздері (ТКК) тұрақты ток батарея орнына  қолданылатын  белдіктің  қоректену
қуатын тексеретін бақылау тексерістерін қажетсіз деп таниды.
      Логометр-  магниттік  электр  жүйесінің  құрылғысы,  олар   ҚТ   бірге
температура өлшеу  үшін  қолданылады.  Логометрдің  қозғалмалы  жүйесі  бір-
бірімен  қатаң  байланысқан  және  бұрыш  жасай  орналасқан  екі  рамалардан
құралған. Олар тұрақты магнит  полюсінің  ұштары  мен  N-S  ферромагнит  деп
арасында орналасқан.
      Мына себептерге байланысты логометрдің магниттік жүйесі құрастырылған:
магниттік индукция магниттік ұш және өзек арасындағы саңылауда  теңдеспеген,
ортасында үлкен мән көрсетсе шеттерінде  полюс  ұштарының  арнайы  формасына
байланысты ең кіші мәнде болады. Рамаларға  ток  жалпы  қоректену  негізінен
алынады Е.
      R[pic] және R[pic] рамалары арқылы өтетін токтардың мәні мынадай: Олар
рамаларда бір-бірінен қарама-қарсы  бағытталған  момент  күштерін  туғызады.
Рамалардың айналмалы момент күштері мынаған тең:


      М[pic]=C[pic]B[pic]I[pic],
      M[pic]=C[pic]B[pic]I[pic],


      Егер рамалардың кедергі мәндері бірдей  болса,  онда  .  R[pic]=R[pic]
және  R[pic]=R[pic]  болса  сәйкесінше  I[pic]=I[pic],  M[pic]=M[pic]   және
қозғалмалы жүйе бастапқы жағдайда тұрады.  Температура  және  кедергінің  КТ
өзгеруіне байланысты раманың біреуінде ток үлкен  ағыммен  ағады,  сондықтан
төменгі  теңдестіктері  бұзылып,  қозғалмалы  жүйе  үлкен  момент   бағытына
ауысады. Рамалардың температура өтемін  және  сезімталдығын  жоғарлату  үшін
логометрлер белдік схемасы арқылы қосымша алады.
      Логометрлер  көп  нүктелі  өздігінен  жазу,  көрсету  қабілеттері  бар
құрылғылар болып шығарылады. Сонымен қатар,  Реттеу  мен  дабыл  құрылғылары
болады. Өнеркәсіпте қолданылатын логометрлердің  дәлдік  кластары:0,5;  1,0;
1,5; 2,0; 2,5.
      Теңдестірілген және теңгерілмеген белдіктер мен логометрлер  тек  қана
градустары прибор шкаласында көрсетілген КТ жұмыс істейді.


      Бақылау сұрақтары:
   1. Температураны өлшеудің қандай әдістерін білесіздер?
   2. Кедергі термометрінің әсер принципі неге негізделген?
   3.   Теңдестірілген    және    теңгерілмеген    белдіктердің    құрылысын
      түсіндіріңіздер?
   4. Логометр құрылысын түсіндіріңіз?


      Ұсынылған әдебиеттер.
      1. Фарзане Н.Г Технологиялық аспаптар мен  өлешулер:Кітап  жоғары  оқу
орны үшін /Л. В. Ильясов, А. Ю. Азим-заде.Москва:Высшая школа,1989-456б.
      2. Котов К. И. Автоматтық  технологиялық  процесс  және  бақылау,өлшеу
құралы.   Шағынпроцессорлық   және   есептеуіш    техника/М.А.    Шершевер.-
М.:Металлургия,1989.-496б.
      3. Гольцман В.А Автоматтық жылулық процесі және бақылау аспаптары. –М:
Высшая школа,1980.-240б.
      4.  Топерверх  Н.И  Жылу  техникасы  мен  реттеу  аспабы/М.Я   Шерман.
-М.:Металлургия,1976.-510б.


      СӨЖ бақылау тапсырмалары:
      Реферат: КТ әсер принципі және материалы. КТ құрылысы.
      Реферат :КТ-мен топтамада жұмыс істейтін құрылғылар.




      Тема 5 Сәулелену перометрі (4сағат)
      Лекция жоспары.
   1. Жалпы мағлұматтар.
   2. Оптикалық пирометр.
   3. Фотоэлектрикалық пирометр.
   4. Түсті пирометр.
   5. Радияциялық пирометр.
      Пирометрдің жұмыс істеу принципі  энергияның  сәуле  шығаруын  өлшеуге
негізделген. Олардың басты артықшылығы  пирометрлер  бір-бірінен  ұштаспайды
және жоғары  шекті  өлшеу  теориялық  тұрғыдан  шексіз.  Дене  температурасы
төмендеген сәтте дененің жылу шығару қарқындылығы жоғарлайды,  сол  себептен
пирометрді  300-6000[pic]С  және  одан  жоғары  температураны   өлшеу   үшін
қолданылады.   3000[pic]С   және   одан   жоғары    температураны,    жоғары
жылдамдықтағы сұйық және газ ағымдарын өлшеу үшін  пирометрдің  өлшеу  әдісі
практикада жалғызболып саналады.
      Зертханалық  және  өнеркәсіптік  жұмыс  жағдайында  800[pic]С   жоғары
температураларынды өлшеу үшін  оптикалық  пирометрлер  кеңінен  қолданылады.
Оптикалық пирометрдің жұмыс істеу принципі екі дененің: эталондық дене  және
температурасы өлшенетін дененің монохромотикалық сәуле шығаруын  салыстыруға
негізделген. Эталондық дене ретінде жарықтылығы реттелетін  қыздырылған  шам
қылы   (нить)   қолданылады.   Осы   топтағы   ең   көп   таралған   құрылғы
монохроматиялық пирометр болып саналады. Пирометр ол  обьектив  және  окуляр
линзасында  тұратын  түтікше.  Телескопиялық   түтікше   ішінде   орналасқан
обьектив фокус линзасында пирометриялық шам тік сызыққа ұқсаған қыл  ретінде
орналасқан.
      Пирометриялық шам реостат арқылы батареямен қоректенеді. Пирометриялық
шам  қоректену  тізбегінде  шкаласы  температура   бірлігінде   градусталған
милливольтметр қосылған. Монохроматиялық  сәуле  алу  үшін  окуляр  ұзындығы
белгілі сәулені өткізетін қызыл  жарық  фильтрмен  жабдықталған.  Обьективте
жұтып  алу  жарық  фильтрі  орналасқан.  Ол  шекті  өлшеуді   кеңейту   үшін
қолданылады, Қоректену негізін қосқаннан кейін,  реостат  қылдың  жарықтығын
ол  қыздырылған  дене  фонынан  жасалғанға  дейін  реттейді.   Осы   уақытта
милливольтметр шкаласы көрсеткен температура мәні алынады.
      Фотоэлементті оптикалың пирометр қылы жұтылатын оптикалық  пирометрден
артықшылығы, ол автоматтандырылған, өлшенген мәндерді жазып алу және  оларды
белгіленген арақашықтықта жіберу  қабілеті  бар.  Фотоэлектрикалық  пирометр
(ФЭП) жұмыс істеу принципі бойынша 2 типке бөлінеді. 1-ші типке:
      Прибор өзіне сәулені энергияны қабылдай, сезімтал элементке түсіп оның
параметрлерін  өзгертеді  (фототок,  кедергі).  Ал  2-ші  типті  приборларда
сәулені энергияның өлшеніу өтем әдісімен орындалады. Мұнда сезімтал  элемент
нөлдік құрылғы режимінде өлшенетін дене сәуле шығару қарқындылығы мен  сәуле
шығарудың тұрақты негізі – қыздырылған шамның қарқындылығын салыстыра  жұмыс
істейді.
      Вакумдық сурьмяно-цезистік фотоэлемент қолдану кезіндегі температураны
өлшеу шектілігі 800[pic]-тан 4000[pic] дейін фотэлектрикалық  пирометрлердің
негізгі қателіктері 1%, жоғары текті 2000[pic]С  1,5%.
      Фотоэлектрикалық   пирометрлерге   жарық   ағынына   сезімтал    басқа
элементтерді қолданған кезде, төменгі шек өлшемін төмендетеді, ал сернистік-
свинц  фотокедергісін  қабылдағыштың  қолданған  кезде  пирометрдің  төменгі
шекті  өлшемі  200[pic]С  тең.  550[pic]С-ға   дейін   қыздырылған   дененің
сәулеленуі қызыл түсті  сәулелерден  құралған.  Температураның  жоғарылауына
байланысты дененің түсі қара-қоңыр  қызылдан ашық қызылға,  сарғыш  сары  ақ
түске өзгереді. Осы қасиет қыздырылған дененің түсі  бойынша  температурасын
анықтауға мүмкіндік береді.  Автоматтандырылған  түсті  пирометрдің  әрекеті
мынаған негізделген: Екі спектрлік участкіде қызыл және көк,  екі  спектрлік
жарықтарының  логорифмдік  қатынасын  өлшеуге.  Түсті  пирометрдің   мынадай
түрлері болады: ЦЭП-2М, ЦЕП-3, ЦЕП-3М, «ПИРСО».
      Түсті пирометрдің өлшеу диапазоны 1400[pic]-2800[pic]С ол 5-6 диапазон
шамаларға бөлінеді. Дискіні жарық фильтрімен айырбастап, бір диапазоннан  2-
ші диапазонға өтуге болады, пирометрдің дәлдік класы 1,0 тең.
      Қыздырылған  дененің  толық  сәулеленуін  өлшеу  үшін  –   радиациялық
пирометрлер қолданылады. Нақты дененің радиациялық  температурасы  деп  қара
дененің сәулеленетін нақты дененің Т  температурасында  сәулеленудің   толық
қуаты толық энергиясына тең температураны атайды.
      Радиациялық  пирометрде  сезімтал   элемент    орнына   термобатареяны
қолданады. Термоэлектрикалық құрастырушы  термобатареясы  жұмыс  дәнекерінде
температура бойынша жылу ағыны фокусталады. Бұрынғы кезде  ең  көп  таралған
пирометрдің радиациялық түрі «РАПИР» болған. Қазіргі кезде  олар  агрегаттық
жиын стационарлық пирометр құрастырушылары мен сәулелену пирометрлері  АПИР-
С, Raynger-ST (схема РАПИР) түрлеріне  ауыстырылған.  Олар  толық  сәулелену
термоэлектрикалық (ППТ) және бөлшектеп  сәулелену  пирометрлеріне  бөлінеді.
Біріншісінде  батарея  термопар,  екіншісінде  германдық  немесе   кремнилық
фотодиод қолданылады.
      Нақты дене  пирометрінің  толықтай  сәулеленбейтіндіктен  сәулеленудің
нақты [pic]температурасы  емес  Т[pic],  жарық  температурасы  деп  аталатын
Т[pic]  немесе  радиациялық  Т[pic](рапир)  температурасы  өлшенеді.   Нақты
температура мен прибормен өлшенген температура қатынасы:


      (1/Т[pic])-(1/Т[pic])=(λ/P[pic])·ln(1/ε[pic]);


      Радиациялық әдіске  Т[pic]=T[pic]·√ ε[pic]


      мұндағы Т[pic] нақты температура; К.
      Т[pic], Т[pic] радиациялық және жарық температурасы; К.
      С=const=1,43·10[pic], м·К;
      λ=0.65·10[pic],м;
      ε[pic], ε-жылу сәулеленудің коэфициенті.
















      Олардың мәндері 1-ші кестеде келтірілген.
|Материал               |Температура   |Қара жолақ      |Қара жолақ    |
|                       |[pic]С        |сызығының       |сызығының     |
|                       |              |спектрлік       |интегралдық   |
|                       |              |дәреже-сі λ=650м|дәрежесі.     |
|Көміртекті сұйық болат |1450-1550     |0,30-0,40       |0,38          |
|Қышқылданбаған         |              |                |              |
|Сұйық қышқылданған     |1500-1600     |0,70-0,80       |0,70-0,80     |
|хромникельдік, хромдық |              |                |              |
|болат                  |              |                |              |
|Қышқылданбаған сұйық   |>1375         |0,40-0,45       |0,28          |
|шойын                  |              |                |              |
|Қышқылданған сұйық     |>1380         |0,87-0,95       |0,87-0,95     |
|шойын                  |              |                |              |
|Пештен шыққанда н/е    |>1400         |0,50-0,55       |0,60          |
|ковшке құйылғандағы    |              |                |              |
|шойын мен болаттың     |              |                |              |
|ағымы                  |              |                |              |
|Қышқылданбаған         |1075-1275     |0,10-0,15       |0,65-0,80     |
|балқытылған мыс        |              |                |              |
|Отқа төзімді басқа     |1000          |0,83-0,87       |0,83-0,87     |
|материалдар            |              |                |              |


      Бақылау сұрақтары:


      1.Сәулелену пирометрінің жұмыс істеу принципі неге негізделген?
      2.  Оптикалық  пирометрдің  жұмыс  істеу   принципі   және   құрылымын
көрсетіңдер?
      3. Дененің  жарық  температурасы  деп  нені  айтады?  Оны  өлшеу  үшін
қолданылатын пирометрдің қандай түрлерін білесіңдер?
      4.  Оптикалық  және  фотоэлектрикалық   құрылғыларының   шекті   өлшеу
температурасын атаңыздар?
      5. Радиациялық температура дегеніміз не? РАПИР  құрылғысының  құрлымын
түсіндіріңдер?
      6. Дене түсінің температурасы дегеніміз не Түс  пирометрінің  құрлымын
түсіндіріңіздер?


      Ұсынылған әдебиеттер.
      1. Фарзане Н.Г Технологиялық аспаптар мен  өлешулер:Кітап  жоғары  оқу
орны үшін /Л. В. Ильясов, А. Ю. Азим-заде.Москва:Высшая школа,1989-456б.
      2. Котов К. И. Автоматтық  технологиялық  процесс  және  бақылау,өлшеу
құралы.   Шағынпроцессорлық   және   есептеуіш    техника/М.А.    Шершевер.-
М.:Металлургия,1989.-496б.
      3. Гольцман В.А Автоматтық жылулық процесі және бақылау аспаптары. –М:
Высшая школа,1980.-240б.
      4.  Топерверх  Н.И  Жылу  техникасы  мен  реттеу  аспабы/М.Я   Шерман.
-М.:Металлургия,1976.-510б.


      СӨЖ бақылау тапсырмалары:
      Реферат:  Оптикалық  пирометрдің  әсер  принципі,  құрылымы,   қолдану
аймағы.
      Реферат: Фотоэлектірлік  пирометр,  жұмыс  жасау  принціпі,  құрылғысы
және пайдалану облысы.
      Реферат:ЦЭП  және  РАПИРА  жұмыс  жасау  принціпі,   құрылғысы    және
пайдалану облысы.




      Тақырып 6. Қысым және зарядты өлшеуге арналған құрал.(4 сағат).
      Дәрiс жоспары.
     1. Басты мағұлматпен классификация.
     2. Сұйытқыш құралдар.
     3. Ергіш және сақиналы құралдар.
     4. Арнайы қарастырылған құралдар.


      Сұйықтын қысымы, газдың және будың қысымы ең керекті параметрлер болып
табылады,  көптеген  технологиялық  процестерге  жол  мінездемелейді.  Қысым
күшпен мінезделеді, тепе-тең беттің үстінен орналасқан.
      Абсолюттік  Рабс және артық  Рарт   қысым  айырады.  Абсолюттік  қысым
жағдай параметрі болып табылады және абсолюттік нөлден  алынып  тасталынады,
яғни қысымның мүлдем жоқ кезінде.
      Артық  қысым  абсолюттік  қысымның   арасындағы   айырмашылығы   болып
табылады, қоршаған ортаның үлкен абсолюттік  қысымы  және  қоршаған  ортаның
абсолюттік қысымы.
      Абсолюттік қысым қоршаған  ортаның   Ратм   атмосфералық  қысым  болып
табылады, сондықтан


      Рарт = Рабс- Ратм


      Қоршаған ортаның  абсолюттік  қысымның  арасындағы  айырмашылығы  және
тұйық көлемде зарядталған деп аталатын кішігірім  абсолюттік  қысым,  немесе
вакуум деп  Рвак:


      Рвак= Ратм- Рабс
      Кесте 2. Қысымның бірлік өлшемі.
|Қысым       |кгс/м2 н/е |кгс/см2 н/е|атм         |мм рт. ст.  |н/м2     |
|бірлігі     |мм су. ст. |ат техник. |физикалық   |            |         |
|1кгс/м2     |1          |10-4       |0,0968·10-3 |73,556·10-3 |9,80665  |
|1мм су. ст. |           |           |            |            |         |
|1кгс/см2    |104        |1          |09678       |735,56      |98066,5  |
|1 ат техник |           |           |            |            |         |
|1атм        |10332      |1,0332     |1           |760,00      |101325   |
|физикалық   |           |           |            |            |         |
|1 мм сынап  |1,36       |1,36·10-3  |1,316·10-3  |1           |133,322  |
|бағанасы    |           |           |            |            |         |
|1 н/м2      |0,102      |10,2·10-6  |10,13·10-6  |7,50·10-3   |1        |




      Қысымды өлшеуге арналған құрал және зарятталу  негізінде  жұмыс  жасау
принціпінде классифицирланады және өлшемнің өлшенуі арқылы.
      Жұмыс жасау құралы негізінде  қысым  өлшеу  арқылы,  зарятталады  және
қысымның төмендеуі келесі негізгі группаларға бөлінеді.
      1.Сұйытқыш.
      2.Ауырпорштық.
      3.Деформациялдық құралдар.
      4.Электірлік құралдар.
      5.Құралдар, қысымның өлшемін негізінде  арнайы  қолданылатын  (жылулы,
электрозарядты, қоюлы және басқалар)
      Өлшемді өлшеу құралы негізінен бөлінеді.
      А)Абсолюттік және артық өлшемнің  монометр құралына арналған  және  де
қысымның айырмашылығы.
      Б) Вакууметр- құралы зарядты (вакуум) өлшеу үшін.
      В) Мановакууметр- құралы артық қысым өлшеу үшін, және де вакуумда.
      Г)Қысымөлшегіш(микроманометр) –құралы қысымның кіші өлшемі үшін (40кПа-
ға дейін)
      Д) Тартукүшінөлшегіш (микромонометр) – құралызарядтың кіші өлшемі үшін
(40кПа-ға дейін)
      Е)Тартуқысымын өлшегіш (микромонометр)-құралы қысымның  және  зарядтың
кіші өлшемі үшін. (20кПа-ға дейін)
      Ж) Дифференциалды монометр- құралы, қысымның төмендеуінің өлшемі  үшін
арналған (екі қысымның айырмашылығы)
      З) Барометр –құралы, атмосфералық қысымның өлшеуі үшін.


      Сұйытқыш құралы өзінің қарапайым құрылғысымен ерекшелінеді,  пайдалану
және жоғарғы дәлділік  және  зерттқаналық  ретінде  қолданылады,  техникалық
және тексерілген жұмысшы зат ретінде әртүрлі жасырын  сұйықтар  қолданылады:
сынап, су, спірт, трансформаторлы май және де т.б.
      Екіқұбырлы құрал. Екіқұбырлы (U-тәрізді) монометр  және  мановакууметр
кең таралым алды және шыны трубкадан құралған,плата шегінде  орналастырылған
(сызбада)
      Олардың іс-әрекеті ыдыстың ақппаратты  заңына  негізделген.  Трубканың
бір колені көлеммен қосылған, сондағы артық қысымның  өлшенуі  Р2,  егер  Р,
тең  Ратм  –ға.  Жүйенің  тепе-теңдігі   мына   моментте   басталады,   егер
гидростатикалық қысым сұйық бағаналы қысымды теңестіреді Рабс . Осы  бойынша
былай жазуға болады:


      Рабс=F= Ратм*F+hFgρ,


      мұндағы Рабс -өлшенетін абсолюттік қысым, Па;
      Ратм –атмосфералық қысым, Па;
      Ғ-трубканың алаңы, м2
      Һ- деңгейдің айырмашылығы (бағана биіктігі), м;
      ρ-сұйықтын тығыздығы,кг/м3
      g- еркін құлаудың лездігі, м/с2
      теңдіктен кейін  Рабс= Ратм- hgρ, н/с


      Рарт = Рабс- Ратм =hgρ,


      Деңгейдің айырмашылығы шектің оң жақ  және  сол  жақ  коленнің  шешімі
сияқты анықталады.
      Өлшеу кезінде қысымның айырмашылығын сұйық  дифференциялын  екіқұбырлы
мономермен  үлкендеу (оң) қысым  трубканың  бір  коленіне  құлайды,  кішірек
(теріс) –екіншісіне. Сұйықтың  деңгей  айырмашылығы  оң  болған  кезде  және
теріс  болған   кезде   колен   пропорционал   болады,   өлшенген   қысымның
төмендеуіне:


      ΔР= P1-P2= hgρ


      Екіқұбырлы құрал  сұйықтың  дұрыс  шешімін  анықтаған  кезде  көптеген
қателіктер  кездеседі   ,   қоршаған   ортаның   температурасының   өзгеруі,
капилярдың және де  т.б.  болуы.  Көптеген  қателіктер  жөнделген  түзетулер
арқылы ескеріледі. Екі шешім шығарушылар қателіктің көбеюіне әкеледі.
      Бірқұбырлы құрал. Бірқұбырлы  монометр  екіқұбырлардың  модификациясын
көрсетеді,  бір  коленді  кең  ыдыспен  айырбасталғанымен  (кішкене  шынаяқ)
(сызбасы)
      Артық қысымның іс-әрекеті үшін ыдыста сұйықтын деңгейі  төмендейді,  а
трубкада жоғарлайды.Ол жағдай үшін:


      Рарт=( h+H )*gρ,


      Бірқұбырлы  құрал  үшін  жеткіліксізол,  Н   өлшемі    ыдыста.   Сұйық
деңгейінің төмендеу  нәтижесінде  қателіктің  пайда  болуы.Қателіктің  саның
азайту үшін, мына шарт керек.


      Ғ/f≥400


      сонда Н өлшемін сақтап қалып  және жасап алуға болады.


      Рарт= hgρ


      Өлшенетін  сұйықтын  монометрің  жоғарғы  шегін   қабылдауға   болатын
габаритті шектеледі.  Тәжірибеде  20кПа-дан  көбірек  емес  қысым  өлшенуіне
арналған құралдарды қолданады.
      Микромонометрлер. Өте аз қысымды өлшеу үшін және зарядталғанда  иілгіш
трубкасы  бар микромонометрлер қолданылады (сызба).
      Трубканың  иілгіштігінен  ,  сұйықтын   биіктік   бағанасы,   қысымның
бірқалыпты өлшенді,


      Һ=L*sin α.


      Бұндай  құралдар  қысым  шегі  160Па-дан  2кПа-ға  дейін   шығарылады.
Трубканың еңкеюінің ауыспалы  бұрышымен,  бұл  құрал  кең  тараған,  олардың
қолдану мүмкіндіктерін  үлкейтеді.  Қаралған  сұйытқыш  құралдар  зертханада
және өндіріс практикада кеңінен қолданады.
      Қалқыма дифманометр (сызба)  жұмыс  істеу  принціпі  бойынша  шың  аяқ
тәрізді, бірақ қысым өлшеу  үшін  шың  аяқ  қалқымасында   ауыспа  қолданады
сұйық деңгейінің өзгеруімен.
      Ыдыс, қысым көп түсетін, оң деп аталатын ыдыс қысым аз түсетін- теріс.
Оң жаққа әкелгенде ыдыс қысымы Р1>Р2, онда деңгей   төмендейді,  ал  терісте
үлкейеді.
      Тепе-теңдік жүйе шарттары:


      ∆P=P1-Р2 =h*(ρ-ρ1)*g,


      мұндағы , d және D-оң және теріс ыдыстың диаметрі,м;
      Һ2-Қалқыманың ауысуы,м;


      d=D-h2/(h-h2);


      Қалқымалы   дифманометрі   үлкен   номенклатура   шығарады,    әртүрлі
мақсаттарға   арналған   (көрсеткіш,   жазба,   шығынның    уақыт    бойынша
итегралданған, сигнализация және т.б.) және пайдалану шарттары.  Дифманометр
үшін өлшенген қысымның төмендеуі 6,3-тен  25кПа-ға  дейінгі  сынапты  шектін
толуы, ал артық қысым 4-тен  40МПа-ға  дейін.  Дифманометр  өлшенген  қысымы
40Па-дан 4кПа-ға дейін майлы шекпен толу, ал  статистикалық  артық  қысымның
өлшенетін ортасы 0,25МПа.


      Берілген функция, қалқыма құралдардың динамикасын сипаттайды.


      W(p)=k/(T22p2-T1p+1),


      мұндағы, К=(1-3)*10-3В*м2/н;
      Т1=0,8-3 с;
      Т2=0,2-1 с;
      Сақиналы дифманометр. Қысымның төмендеуін өлшеу  үшін  арналған,  және
үлкен емес қысым және  заряд алынуды. Бұл  құралдардың  жұмыс  істеу  негізі
«сақиналы таразылар» (сызба).


      Mв=∆P*R*F


      мұндағы, ∆P- қысым әртүрлілігі, Па;
      R-сақиналы орташа радиусы,М;
      F-қарама-қарсы сақина қиылысудың ауданы, м2.
      Кері әсер ететін жүгінің моментін φ бұрышына сақинаны бұрған кезде.


      Mn=mga*sinφ.


      Мұндағы, m-жұмыс жүгінің массасы,кг;
      a-G   ауырлығының   центрлігінің   арақашықтығы,   сақинаның   көмекші
нүктесінен,м.
      Тепе-теңдік қалпында:


      Mв=MГ, және яғни,


      ∆P*R*F=mga*sinφ, және sinφ=(∆P*R*F) mga.


      Алынған функция, сақиналы дифманометрдің мынадай түрі бар:


      W(p)=k/(T22P2+T1P+1),


      мұндағы, k=(2-6)*10-3,B*м2/Н;
      Т1=0.7-1.5,c;
      Т2=0.4/0.6,c.
      Сақиналы дифманометр қысымның төмендеуі 250 Па –дан 1,6 кПа және қысым
ортасы 25 кПа және 0,1 мПа-ға дейін  шығарады,  нақтылығы  құралдың  1  және
1,5.
      Барлық өндірісті  практикада  және  зертханаларда  кеңінен  қолданады,
өндірісте деформациялық құралдар алған. Сезімтал құралдар  ретінде  құбырлық
құралдар (сызба) серітпесі.
      Құбырлы-серіппе құралдарының жұмыс істеу принціпінің негізі  өлшенетін
қысымның бірқалыптылығы қатаң күш деформация бір манометрлік серіппе.
      Алынған функция құбырлық серіппе құралының теңдеуі көрсетіледі.


      W(p)=k/(T22P2+T1P+1).


      Тапоөлшем туралы К  коэффициентке  тәуелділігі,  статикалық  мінездеме
мнездейтін,  К=(0,11,0)*10-3B*м2/Н,   шешімін  қабылдайды,   тұрақты   уақыт
Т1және Т2  , солайда типоөлшем құралына тіуелді  және Т1=(0,01-0,5)*10  -2c;
шегінде өлшенеді Т2=(0,8-3,2)*10 -2,c..
      Тағы кең гаммада құбырлық-серіппе  құралдарын  шығарады,  унифициралық
жүйені шығару, ол пневматикалық және электірлік ауыстыру ГСП дачигінде  және
екінші текті  құралдардың  жиындығында  қолданылатын  арнайы  құрылғылармен,
стандартты пневатикалық немесе бұл құралдардың  көпшілігі  зкрттеу,  тексеру
жұмыстарына арналған, бұл  жұмыстарды  жүргізгенде  қысымды  кең  диапазонда
және жоғары дәлдікпен өлшеу қажет.
      Жүк поршеньді құралдар монометрлерді тексеру  және  градуировка  жасау
үшін қажет. Бұл  құралдарда  май  толтырылған  цилиндірге  түсетін  өлшенген
қысым поршеньмен жүк алаңның массасына  тексеріледі .
      Қарсыласу мономері жұмыс принціпі сыртқы  қысымның  әсерінен  сезімтал
элементтің электірлік қарсылығының өзгерісіне құрылған. Датчик ретінде  кез-
келген металл датчиктің пьезокоэффиценті үлкен емес, оларды жоғары және  аса
жоғары  қысымды  өлшеу  үшін  пайдалану  керек  (3ГПа).  Жартылай   өткізгіш
датчиктер мықты болмайды , 10МПа –дан артық қысымды өлшеуге болмайды.
      Мембраналық –сыйымдылық монометрі.Бұлар төмен 10-2 –дан  10ПА  дейінгі
қысымды өлшейді.
      Пьезоэлектрлік   мономерлер   қысым   түскенде    кей    кристалдардың
(кварц,турмалин, сегнетті тұз, барий т.б.) электр заряды  түзетін  қасиетіне
құрылған. Бұлар қысымы тез өзгеретін процесті зерттейді.
      Жылу өткізгіш монометрлер  бұл құрылымдарды төмен  абсолюттік  қысымда
молекулярдың бос қозғалысының ұзындығы системаның геометриялық  өлшемдерімен
сәйкес келеді, бұл жағдайда газдың жылу өткізгіштігі оның  қысымына  тәуелді
болады. Бұл тәелділік жылуөткізгіш  монометрде  газдың  қысымының  10-3  ден
100Па дейін өлшеуге  мүмкіншілік  береді.  Құрылымның  көрсеткіші  қыздырғыш
тұратын  арқылы  беріледі  tо  өлшеуіші  ретінде   термобулармен   қарсыласу
термометрі пайдаланылады.
      Ионизациялық құбырлар. Бұл механизмнің  жұмысы  газдағы  ионды  тоқтың
күші қысымнан өзгеретіндігіне байланысты  құралған.  Құрылымдар  бір-бірінен
ионизациялау түріне қарай бөлінеді.Көп  кездесетін  ионизациялық  вакуумметр
монометрлік шамнан және өлшейтін құралдан тұрады. Онымен өте  төмен  қысымды
өлшейді 0,1-10нПа.




      Бақылау сұрақтар.
      1.СИ жүйесінде қысым бірлігі деген не?
      2.15,5 кгс/см2 қысымда Па  көрсетіндер?
      3.Атрық қысым абсолюттік қысымнан қалай ерекшелінеді?
      4.Жұмыс  принціпі  мен  пайдалануына  байланысты    қандай   мономерді
білесіздер?


      Ұсынылған әдебиеттер.
      1. Фарзане Н.Г Технологиялық аспаптар мен  өлешулер:Кітап  жоғары  оқу
орны үшін /Л. В. Ильясов, А. Ю. Азим-заде.Москва:Высшая школа,1989-456б.
      2. Котов К. И. Автоматтық  технологиялық  процесс  және  бақылау,өлшеу
құралы.   Шағынпроцессорлық   және   есептеуіш    техника/М.А.    Шершевер.-
М.:Металлургия,1989.-496б.
      3. Гольцман В.А Автоматтық жылулық процесі және бақылау аспаптары. –М:
Высшая школа,1980.-240б.
      4.  Топерверх  Н.И  Жылу  техникасы  мен  реттеу  аспабы/М.Я   Шерман.
-М.:Металлургия,1976.-510б.




      СДЖ-ға арналған бақылау тапсырмалар (тақырып 6) [1,4]
      Реферат:  Қалқымалық,  дөңгелек,  деформацияланған  құралдар,   ерекше
міндеттегі құралдар, жұмыс принціпі, құрылысы және пайдаланатын орталары.




      Тапсырма 7 Газ қоспаларын өлшеу тәсілдері мен құралдары.(4 сағат)
      Дәріс жоспары:
      1.Классификция және негізгі бағдарлама.
      2.Механикалық және газоанализаторлар.
      3. Магниттік және газоанализаторлар.
      4.Электірлік  газоанализаторлар.
      5.Оптикалық газоанализаторлар.
      6.Ультродыбыстық және ионизациялық газоанализаторлар.
      7.Газ қоспаларының хромотографиясы.


      Газоанализаторлар дегеніміз газ қоспалары құрамындағы  өлшеуге  тиісті
газдың  көлемі  мен  қоспаның  құрамын  өлшейтін  құралдар.  Газ   құрамының
көрсеткіші мен қосалқы құралдың комплектін газоанализаторлар дейміз.
      Газоанализатор  өнеркәсіптің  әр  саласында,  газ  құрамын  анықтауда,
көптеген  ғылыми  зерттеулерде  технологиялық  процестер   үстінде   ,   өрт
сөндіретін, қопрағыш жұмыстар атқаратын жерлерде рұқсат етілуге болатын  газ
көлемін бақылау үшін,  жымысшылардың   денсаулығына  зиян  келтіретін  жабық
бөлмелердегі  газ  көлемін   бақылау  үшін,  қоршаған  атмосфераның  құрамын
зерттеу үшін қажет.
      Газоанализаторлардың жұмыс негізіне газдың жылу  өткізгіштік  принціпі
алынған.   газдардың   катализаторлардың   қатысуымен   жануы,    инфрақызыл
шоқтардың сіңірілуі , термомагниттік конвекция, газдардың хроматографиясы.
      Зерттелетін  газ  қоспалрының  түріне   байланысты   газоанализаторлық
құрылымдардың түрлері де өте әртүрлі оларға  қойылатын талаптарда әрбасқа  :
таңдамалылығы,  сезгіштігі,  дәлдігі,   өлшемдерді   көрсетуі   т.б.   Соңғы
уақыттарда  зерттеудің әртүрлі тәсілдері кезінен  қоданылып  жүр:  қарапайым
химиялық  әдістен,  ең  күрделі  оптикалық,  электроникалық,  ультродыбыстың
жетістіктерін қолдануға дейін.
      Жартылай  және  толық  автоматтандырылған  газоанализаторлер  2  топқа
бөлінеді:  үздіксіз   және  цикілды.  Бұдан  басқа   да   зерттеліне   қарай
газоанализаторлар механикалық, жылу, магниттік, электрохимиялық,  оптикалық,
дыбыстық, ультродыбыстық, ионизациялық т.б. болып бөлінеді.
      Газоанализаторлық прибордың шкалалары құрамның көлемін, және салмақтық
өлшемін көрсетеді.
      Механикалық газоанализаторлар химиялық реакцияларға,  орталықтанбаған,
диффузорлы болып бөлінеді. Бұл тәсілдін  негізгі   химиялық  реакция  арқылы
газ құрамы таратылады да, салмақтың не  көлемінің   арасынан  қалған  газдың
шамасын білеміз. Бұлай тазартудын 3 тәсілі бар:
      1.Жұту әдісі( адсорбция) бұл  реакцияда  газдың  компонентік  химиялық
реактив  қосып  алып,  тазартады.Мәселен:   едкий   калиндік   ерітіндісінен
өткізгенде ол көмір қышқыл газын толығымен сіңіріп алады.
      2.Жағу тәсілі. Жанғыш   компоненттердің  азаюынан.  Бұл  тәсіл  арқылы
оттегінің қоспасы пештен  өткенде  сутегінен  ажырап  қалады.Қызған  уақытта
пайдв болған  су  буы  конденсирленеді,  ал  азайған  көлем  газ  қоспасының
құрамындағы оттегінің құрамындағы оттегінің көлеміне тең.
      3.Комбирленген тәсіл –бұл жану  мен сіңіру тәсілін біріктіре  қолдану.
Мәселен: көмірқышқыл окисін  табу  үшін  газ  қоспасын  300оС  температурада
катализатор қосып қыздырады,  содан  соң  газды  едкий  калий  ерітіндісінен
өткзіп көмірқышқылдан тазартады.  Бұл  жағдайда  газ  қоспасы  көлемі  соның
көлеміне азаяды.
      Жылжымалы химиялық газоанализаторлардың көптеген түрлері бар.  Қазіргі
уақытта көп пайдаланып жүрген автоматты газоанализаторлар үлгілерді  таңдау,
оларды  сіңіргіш  реактивтерден  өткізу,  олардың  көлемінің  азаюын   өлшеу
процестерін автоматты түрде өлшейді.
      Жылу газоанализаторлар кейбір газдардың бір-бірінен жылу  өткізгіштігі
бірдей еместігі негізінен алынған. Мәселен ауаның жылу өткізгіштігі  хлордан
3 есе жоғары, бірақ  сутегінің  жылу  өткізгіштігінің  1/7  бөлігіндей.  Бұл
процесс өте күрделі  де  көп  жұмысы  қажет  етеді.  Сондықтан  зерттелмекші
газдың жылуөткізгіштігі эталон  жылу  өткізгіштікпен  салыстырып,  айырмасын
табады. Өлшегіш  құралдар  тепе-теңдіктегі  не  тепе-теңсіздіктегі  көпірлер
принціпіне   құралған.   Тепе-теңдік   тегі   көпірлердің   иықтары   бірдей
қарсылықтағы  терморезисторлар  R1  –R4,  плптина,  вольфрам,  не  вольфрам-
молибден сымдардан жасалған, d -0,02-0,05мм ,қарсылығы 5-600м.н
      Жетімсіздігі өлшеу тізбегінің тұрақты көректенуі және  өлшеу  схемасын
термостаттандыру қажеттігі.
      Бұдан гөрі компенсациялық түр  жетілдірілген.  Мұның  схемасы  өлшеуіш
және салыстырғыш көпірлерден тұрады. Термокондуктометрлік  газоанализаторлар
H2,He,  CO2,   SO2,   NH3,   Ar,   Cl2   қоспаларын   өлшеуге   және   газды
хроматографтарда детектор ретінде қолданылады.  Бұлардың  газоанализаторлары
0-1ден 0-100% дейін, нақтылығы 1,5-2,5, реакция уақыты 60-120сек.
      Термохимиялық  газоанализатор  өндірістік,  қаймалық   үйлердегі   газ
қоспаларының құрамындағы метан, эфир, субегі, спирт булары ,  бензин  сияқты
жанғыш  және  қопарғыш   заттарды  өлшейді.  Бұл   газоанализатордың   жұмыс
принціпі жанғыш газдардың  және буардың жылу эффектін өлшеуге құрылған.
      Ультрадыбыстың және газоанализатордың қолданылуын  ионизациялық  күтіп
тұр,  үйткені,   олардың   копжағдайда   жоғарғы   саналы   қортынды   беруі
мүмкіндіктері бар.
      Олар өлшеуіне көпірдің  схемасына  қосылады.Газ  қоспаларын  әр  түрлі
жағдайда зерттейтін көптеген жылу газоанализаторлар бар.
      Магнитті газоанализатордың жұмысының негізіне  зерттелуге  тиісті  газ
қоспасының  магнит  өрісіне  ара  қатысына  байланысты  әр  түрлі  құбылысқа
ұшырауы алынған.
      Магнит өрісіне тартылатын газдар парамагнитті газдар деп, ол  өрісінен
тебілетін газдар диамагнитті газдар деп аталады.  Парамагнитті  қасиеті  бар
отегініңзот оксиді, оттегі магнитке қабылдағыштығы  жағынан  басқа  газдарға
қарағанда 100 есе жоғары.
      Газ қоспасының  магнитті  қабылдағыштығы  оның  құрамындағы  оттегінің
көлеміне  байланысты  болады.  Магнит  қабылдағыштық  газдың   tо   –на   да
байланысты:   паромагнитті   газдың   tо   неғұрлым   жоғары   болса,   оның
паромагнитті қасиет соғұрлым көрініс береді.
      Термомомагниттық газоанализатордың жұмыс принціпі белгілі бір  tо  –да
әршекті магнит өрісінде  пайда  болған  құрамында  қышқылы  бар  газ  ағысын
пайдалануға құрылған.
      Термомомагниттық  газоанализатордың  өте  көп   түрлері   қолданылысқа
берілген. Олардың  диапазондары  0-0,5-тен  90-100%  дейін,  ±0,5-10%  өлшеу
диапазоны барлық оттегі концетрациясының әртүрлі қоспаларын зерттейді.
      Сұйық    электролиттегі    анализ    жасалмақшы    газ    қоспаларының
компоненттерінің     әсерімен     болған     құбылыстар      электрохимиялық
газоанализаторлардың  жұмыс  істеу   принціпін   құрайды.   Олар   зертейтін
қоспаларды  жоғары  сезімталдықпен  ажыратады.  Диапазоны  көлемінің   1-10%
құрайды.  Қазіргі  уақытта  электрохимиялық  газоанализаторлар  отегін  және
күкірт  ангидридтіңк  құрамын  анықтайды.  Бұл   анализдердің   негізі   боп
гальваникалық, кулонометрлік және деполяциялық өлшеу әдістері жатады.
      Гальваникалық        газоанализаторлар        газдағы        оттегінің
микроконденцентрациясын анықтайды, дәлдігі 0,0001-ден 0,05% ке дейін  (көлем
өлшемінен).   Бұлар   сілтілік   гальваникалық    элементтердің     ішіндегі
электрохимиялық   құбылысқа    негізделген.Кулонометрлік   газоанализаторлар
компенсация әдісі бойынша негізделген. Олар газ қоспасындағы CO2,  H2S,  SO2
, HCl, O3,NH3, O2 т.б. өлшеуге пайдаланылады. Өлшеу  диапазоны  0-1*10-4-тен
0-0,5%.
      Деполяризациондық   газоанализатор   газдармен   газды    қоспалардағы
оттегінің   барлығын   анықтайтын   құрал.Бұл   құралдың   жұмыс    принціпі
электрохимиялық ұяшықтардағы электродта  оттегінің  қалыптасуы  кезінде  тоқ
пайда болуына негізделген. ДТП-ның өлшеу дапазоны 0-0,01 0-10%көлем  ,  5-10
нақтылығы , реакция уақыты 1-1,5мин.
      Оптикалық  газоанализатор  газ  қоспаларының  көптеген  компоненттерін
зерттеу үшін қолданылады: СО,СО2, СН4, NH3, NO2,Cl2, SO2, H  2S  және  басқа
өлшеу   диапазоны   0,001-100%-   көлем,   нақтылығы    0,5-20.    Оптикалық
газоанализаторлар  бірнеше  үлкен  приборлардан   тұрады,   бұлардың   жұмыс
принціпі  зерттелмек  заттың   концетрациясын   өзгерту   арқылы   оптикалық
қасеттерінің  өзгеруіне  негізделген.  Мұнымен   қатар   оптико-акустикалық,
ульрокүлгін    ,    фотоколориметриялық     тәсілдер     де     қолданылады.
Спектрфотометриялық,   интерферометриялық    т.б.    тәсілдер    онша    коп
пайдаланылмайды.
      Оптика акустикалық газоанализаторлардың  қызметі  тексерілетін  газдың
инфрақызыл  сәулелерді  сіңіруін  өлшеу  принціпіне  құралған  соңғы   кезде
инфрақызыл анализатордың  бірнеше  түрі  табылған.  Шағылудың  көзі  ретінде
хромникель сымдар  пайдаланылған  газоанализаторлар  0,3мм  700-800оС  дейін
қыздырылған.    Газоанализатордың    ультрокүлгін    сәулелерді    сіңіруіне
негізделген.
      Фотоколориметрлі  газоанализаторі  өндіріс   орындарында  үй  ішіндегі
ауада әртүрлі улы, зиянды сумикро- микроқоспалардың көлемін  зерттейді.  Бұл
құралдардың  жұмыс  принціпі   химиялық   реакциялардан   түскен   дақтардан
шатылысқан жарықтың үлкендігін эталон жарық ағысымен салыстыруға құрылған.
      Ультродыбыстық газоанализаторлар. Жұмысының  негізінде  ультродыбыстық
тарату жылдамдылығының оның қаттылы қасиеттеріне тәуелділігі жатады.
      Атмосферадағы      метанның      микроконцентрациясын       анықтайтын
газоанализатордың   жұмыс   принціпі   ультродыбыстық   жылдамдығы   өлшеуге
құрылған.
      Ионизаторланған        газоанализаторлар.(сызба)         Радиоактивтік
ионизацияланған газоанализаторлар.
      Хромотография-дегеніміз  көпжиындықты  қоспалардың   физикалық   түрде
ажырату   тәсілдері.Бұл  процестерде   қоспалардың   жиындығы   екі   фазада
бөлінеді,  бірі  үлкен   жазықтықтын   қимылсыз   қабат,   екіншісі:   ағыс,
қозғалмайтын қабаттан сүзіледі.
      Қазіргі уақытта хромотография ең көп таралған әдіс болып саналады. Бұл
әдіспен  әртүрлі   құрылымдағы   қоспалар;   металдың,   сұйықтың,   газдың,
биологиялық  ортаның,  құрылымдары  зерттеледі.  Хрмотография  технологиялық
процестерде де  пайдаланылады.  Хромотографиялық  әдістің  ьолу  әдістерінің
көптеген түрлері бар.Олары  адсорбция  ұшпайтын  сұықтарды  еріту,  химиялық
реакциялар әсерімен, ерімейтін қоспаларды құру түрінде пайдалынады.
      Қозғалмайтын фаза  ретінде  ұнтақ  түрде,  қатты  және  сұйық  сарбент
пайдаланылады.Ал  қозалыстағы  фаза  ретінде  сорбентке  қарағанда   инертті
газдар   пайдаланылады.   Өндірістік    автоматтанырылған    хромотографтар.
Хромотогровтың хабарларды өндеу үшін арнайы құрылымдармен қамтамасыз етеді.
      Өндеу  дегеніміз   хромотографиялық   шыңдарды   тану   және   есептеу
операцияларын  жүргізу.  Өнделетін  қоспаның  сандық  және  сапалық  құрамын
анықтайтын,  көптеген   электромеханикалық   және   пневматикалық   құрамдар
қолданылады.
      Өлшеу диапазоны 10-5-10-2 дан 100%-ке дейін, қатысты қателік ±(2-5) %-
ке дейін, температура 40-300оС дейін.
      Қазіргі автоматтандырылған газоанализаторлар  анализ  жасалатын  газға
өте қатаң талап қояды.
      Газдың  механикалық   қоспалардаң   кірленуі,   температурасы,   қысым
ылғалдығы, фазалық құрамының өзгеруі, зиянды заттармен  кірленуі,  зертеудің
қателіктеріне зерттелетін газды дайындайтын, тазалайтын  жүйелердің  негізгі
қызметі:  қатты  фазалардан   ажырату,   ыстық   өндеу,   сұйық   фазалардан
ажырату.Қысымның қалыптастыруы . Үлгіні транспорттау, шығының бақылау.
      Осы қызыметтерді атқару үшін, жекеленген агрегеттар құрылымдар болады,
онымен қатар  газдық  үлгілердің  жыйындық  дайындаған  жасау  үшін  блоктың
конструкциялар қолданылады.
      Газдың үлгілерін алып,  оны  алғашқы  тазартудан  өткізу  үшін  арнайы
керамикалық газ жинайтын құрылғылар қолданылады. Ал жұқа  тазалау  үшін  газ
тазалайтын арнайы құрылымдар пайдалынады. Кейбіреуінде кептіргіштер де  бар.
Газды  өлшеген  бөлшектерден  тазалау  үшін  электрофильтірлер  қолданылады.
Бұның  жұмыс  принціпі  теріс  зарядты  пайдаланып,  газды   ионизациялайды.
Өлшенген  бөлшектерге  қойылған  иондар   оларды   тұңдырғыш   электродтарда
тұңдырады.
      Газдың  температурасын  30оС  –қа  дейін  түсіру  үшін   газды   сумен
салқындататын    құрылғылар    пайдаланылады.    Газды     алған     жерінен
газоанализаторға  дейін  әрқарай  газ  магистральіна  транспортирлау   үшін,
әртүрлі  қондырғылар  пайдаланылады.  Бұл  қондырғыларға   ауа   электорлары
мембраналық  қондырғылар   пайдаланылады.   Бұлар   көлемдік   әсер   ететін
микрокомпрессорларлық машиналарға жатады.
      Қысымның  тұрақтандырушылар  ретінде  қысымды   төмендететін   әртүрлі
редукторлар пайдаланылады 70МПа-дан 1кПа –дейін.


      Бақылау сұрақтар.
      1.Механикалық газоанализаторларының жұмыс принціпін сипаттаңыз.
      2.Термокондуктометрлік газоанализатордың жұмыс  принціпінің  негіздері
қандай?
      3.Диамагнитті ортадан паромагнитті ортадан айырмашылығы қандай?
      4.Оптика-акустикалық  газоанализатордың  құрылысы  мен   жұмыс   істеу
принціпін түсіндір.
      6.  Термомагнитті  газоанализатордың  құрылысы  мен  жұмыс  проинціпін
түсіндір.
      7.Хроматографтін жұмыс принціпінің негізі?
      8.Түсті металл мен қортпалардың қысым арқылы өндеудің ерекшеліктері.


      Ұсынылған әдебиеттер.
      1. Фарзане Н.Г Технологиялық аспаптар мен  өлешулер:Кітап  жоғары  оқу
орны үшін /Л. В. Ильясов, А. Ю. Азим-заде.Москва:Высшая школа,1989-456б.
      2. Котов К. И. Автоматтық  технологиялық  процесс  және  бақылау,өлшеу
құралы.   Шағынпроцессорлық   және   есептеуіш    техника/М.А.    Шершевер.-
М.:Металлургия,1989.-496б.
      3. Гольцман В.А Автоматтық жылулық процесі және бақылау аспаптары. –М:
Высшая школа,1980.-240б.
      4.  Топерверх  Н.И  Жылу  техникасы  мен  реттеу  аспабы/М.Я   Шерман.
-М.:Металлургия,1976.-510б.


      СДЖ-ға арналған тапсырмалар (тақырып 7) [1,4]
      Реферат: Механикалық, жылулық және магниттік газоанализаторлар,  жұмыс
принціпі, құрылысы және пайдалану ортасы.
      Реферат: Электірлік және оптикалық газоанализаторлар, жұмыс  принціпі,
құрылысы және пайдалану ортасы.
      Реферат: Ульродыбыстық және ионизациялық газоанализ. Газ  қоспаларының
хроматографиясы, жұмыс принціпі, құрылысы және пайдалану ортасы.




      Тақырып   8.    Заттардың    шығындарын    өлшеудің    әдістері    мен
құрамдары(4сағат)
      Дәрістің жоспары:
      1.Жалпы мағұлмат және класификация.
      2.Көлемдік есептеуішпен шығын өлшеуіштер.
      3.Ауыспалы қысымы шығын өлшеуіштер.
      4.Тұрақты қысымды шығын өлшеуіштер.
      5. Шығын өлшеуіштер арнайы әдістер және құралдар.


      Технологиялық процесстердің негізгі көрсеткіштерінің бірі болып  құбыр
өткізгіштерден ағатын заттардың көлемі саналады.
      Шығарылатын өнімдердің сапасын жақсарту қажеттілігі және технологиялық
жүйенің басқару процестерін жетілдіру әртүрлі заттардың  нақты  өлшеуіштерін
жетілдіруге үлкен мән береді. Заттардың шығын  өлшейтін  құралға  өте  үлкен
талап   қойылады.   Өлшенетін   заттардың    физик-химиялық    қасиеттерінің
әртүрлілігі   және   өндірістің   метрологиялық   сипаттамаларға   қойылатын
талаптарын,   өлшегіш   құралдардың   сенімділігіне   арттыратын    көптеген
құралдардың іске қосылуына себеп болады.
      Заттың саның оның көлемі және салмағы-кг,  ал  көлемі  –м3,  л.Өлшеуіш
құралдар есептеуіш деп аталады.
      Заттың шығыны деп заттың саны,   шығын  өлшеуіш  дегеніміз  бір  уақыт
аралығында қиылыстан өтетін, заттың бөлімін өлшейтін құрал.
      Көлемдк шығын  өлшемі:м3/сек,  м3/с,  л/  мин,  және  салмақтын  шығын
өлшемі: кг/сек, кг/с, т/с. шығын өлшегіштін белгісі арқылы уақыт  аралығында
қанша зат өткенін білуге болады.Бұл өлшеуіштер  екі  үлкен  топқа  бөлінеді:
көлемдік және жылдамдық.
      Өндірісте  ең  көп  пайдаланылатын  шығын  өлшеуіштер  жұмыс  принціпі
бойынша негізгі мына топтарға бөлінеді.
   1) Гидравликалық ауыспалы қарсылық шығын өлшегіші.  Бұлар  шығынды  құбыр
      өткізгіштегі қысымның өзгеруі бойынша өлшейді.
   2) Гидравликалық тұрақты қарсылық.
   3) Индукциялық шығын өлшеуіштер.
   4) Инерцияның шығын  өлшеуіштер.Бұлар  қысымын  өлшеу  уақытында  өзгеріп
      тұрған заттарды өлшейді.
      Бұдан басқа, арнаулы мақсаттарға пайдаланылатын шығын өлшеуіштер  бар,
бұларда  ультродыбыстық  толқындар  радиоактивті  шағылулар   және   басқада
физикалық құбылыстар қолданылады.
      Жоғары   туралық,   көрсеткіштердің   сенімділігі   және   құрылысының
қарапайымдылығы үшін бұл топтың  құралдары  өте  кең  пайдалынады.  Көлемдік
есептегіштердің жұмыс принціпі ,периодты не үздіксіз  келіп  тұрған  көлемді
санайды.
      Бұл есептеуіштердің кең тараған түрі  сопақ  шестернялы  есептеуіштер.
Шестернялардың біреуінін  осі,  корпустық  сыртындағы  есептеуіш  механизмді
айналдырады. Шестернялардың құралдарының  үйкелуін  азайт   үшін,  корпустық
қабырғасы мен шестернялар горизонталь осьте орнатылады.
      Есептеуіштердің  колибірі  D=12-250мм.  Өлшеуші   шегі   0,01-250м3/с,
нақтылығы ±(0,5-1)%.
      Газдың  ағындары  өлшеу  үшін,  ротациялық  есептеуіштер  қолданылады.
Бұлардың   жұмыс   істеу   принціпі   сопақ   шестернямен   жұмыс   істейтін
есептеуіштердікіндер. Бірақ шестернялардың  орынында  екі  сегіздік  формалы
ротр айналп тұр. Ротрлық  есептеуіштердің  түрлері  өте  көп.  Бұлар  40-тан
40000м3/с,  қысымы  0,1;0,6;1,6;6,4;МПа  ,  калибірі  50-1200мм,   нақтылығы
1,0;3,0;
      Сұйық өлшейтін көлемдік өлшейтін  басқа  да  конструциялары  бар.,ожау
тәрізді, сақиналы, дисктік  т.  б.  Лопасты  есептегіштерге  жататындар  деп
мұнай өнімдерінің көлемін өлшейтін минералдық майлар,  және  ашу  сұйықтарды
өлшейтін  құралдар  аталады.Лопасы  өлшеуіштердің    бірнеше   конструктивті
нұсқалары  бар, олардың  негізгі  бөлшектері  ьолып  айналмалы  барабан  мен
пластикалық қалақтар есептеледі. Кинетикалық  және  метрологиялық  сипаттары
бойынша келешегі мол деп осы (лопастық) есептегіштерді айтады.
      Лопасты есептегіштер тұрақты түрде  мұнай-химиялық  заводтарында  және
жылжымалы қондырғыларда  автотолтырғыштарда  пайдаланылады.  Есептеуіштердің
өлшемдері: шартты өткізгіш 100-150мм, жоғарғы шегі 100-300м3/с  және  дәлдік
класстары 0,25-0,5.
      Жылдамдықты өлшеуіштер, көлемдік тәрізді өлшеу орталығының көлем санын
анықтайды.  Бірақ  длардан  өзгешелігі  өлшеуіш  камералары  болмайды,  және
заттың жанама өлшемін білдіреді.
      Жылдамдықты өлшегіштердің  сезімтал  тетігі  болып  аксиальдық  немесе
тангенсалдық  турбинкасы  есептеледі,  тетікті   есептері   арқылы    өшетін
сұйықтын ағысы айналдырады.
      Негізінде жылдамдық есептеуіштерді қолданған уақытта, өлшеуіш  ретінде
электірлік тахогинератор  пайданылады.  Бұл  гинератордың  роторы  жылдамдық
есептеушінің турбинкасың осінен айналады.
      Статордағы ЭДС екінші текті құралмен  өлшенеді.  Аксиальді  турбинкасы
бар есептеуіштер шартты, өткізгіштігі 50-300мм  диаметрлік,  заттың  шығының
өлшемі 3-1300м3/с, Нақтылығы 1,0;1,5;2,0;
      Аз шығындалған уақытта заттың саның өлшеу үшін тангенсальді турбинкалы
жылдамдық есептеуіштер қолданылады.
      Бұл есептеуіштерде қисық не түзу қалақты турбинкалар вертикальді осьте
орнатылады.  Сұйықтын  ағысы  турбинкаға  тангенсальді  жалғанады   да   оны
қозғалысқа келтіреді. Сұйықтын турбинканың қалағына  келтіру  әдісіне  қарап
көп ағысты және жалғыз ағысты есептеуіштерге бөлінеді.
      Бір ағысты есептеуіштер қалақтын  бетінде  түзу  жолға  сүзгіштен  бір
ағыспен келеді.
      Көп ағысты есептеуіштерде шеңбердің бойында екі қатар болып орналасқан
сопылар  тұрады.Төменгі  қатар  сопылардан   сұйық   турбинкалардың   айналу
камераларынан шыққан сұйық  ағады.  Бір  ағысты  есептеуіштер  конструкциясы
бойынша  қарапайым  және  қысым  аз  болады.  Бірақ  турбинканың   негізінін
ескеруінен сенімсіз.
      Тангенсальді  турбинканың  есептеуіштер  өлшемдері   калибр   15-40мм,
өлшемдердің жоғары шегі 3-20м3/с,нақтылығы 2,0-3,0;
      Бұлардың негізгі кемшілігі көрсеткіштердің өлшенетін заттың  қоюлығына
байланыстылығы.
      Шығын  өлшнгіш  көмегімен  шығын  өлшеу  әдісінің  негізіне   қысымның
төмендеу елесі  қойылған,  потенциялдық  энергияның  өзгеруімен  бекітілген.
Статистикалық қысым құбырдың қысылған  жерінен  ағатын.Қысылатың  стандартты
құрылғы ретінде диафрагма, сопла, Вентури сопласы,  Вентури  құбыры  (сызба)
қолданылады.
      Көрсетілген әдіс бойынша құбырөткізгіште орнатылады, қысқыш құрылғының
біреуі. Өлшенетін ағынның ағу  кезінде,  қысқыш  құрылғының  ортасынан  ағын
жылдамдығы үлкейеді. Оның қысылғанын қарағанда қысымның  төмендеуі  ∆P=P1-Р2
және қысылмайтын  сұйықтын  шығын  арасындағы  тәуелділігі  Бернулли  теңдеу
арқылы анықтауға болады, энергияның сақталу заңын анықтайтын  және  өлмейтін
ағынның теңдеуі.
      Бұл теңдеулердің қосылып шешілсе , G салмағын есептейтін формула алуға
болады, кг/с, және көлемдік Q,м3/с, қысылмайтын сұйық шығыны:


      G=a*Fo 2p*∆P, (17)


      Q= a*Fo (2/p)*∆P, (18)


      мұндағы а-шығын коэффиценті
      Ғо-қиылысу алаңының қысылу қиылысы, м2
      р-сұйық тығыздығы, кг/м3
      ∆P-қысымның төмендеуі, Па.


      Егер, қысылу құрылғысы арасынан қысылу орта  өтеді  (газ  немесе  бу),
қысымның төмендеуіне байланысты көлем  үлкейеді.  Ол  мынаған  әкеп  соғады,
ағын жылдамдығы өседі және  қыспайтын  ортаның  жылдамдығы  көбірек  болады,
соғатын құрылғыда қысымның төмендеуі өседі , нәтижесінде.
      Шығын өлшегіштің кең қолданылуы  қысымның  анда-санда  төмендеуі  оның
өзіне қойылған талаптардың жақсы  екеніне  байланысты.  Оларға  қарапайымдық
және   сенімділік   ,   қимылдайтын   бөліктердің   жоқ   болуы,    сериялық
өңдірілгендердің жеңілдігі,  төмен  бағалы,  практикада  әртүрлі  шығындарды
өлшеу мүмкіндігі , шығынөлшегіш арқылы  градуировтік  мінездемелерд  есептеу
жолымен  алынуы,   яғни   қымбат   тұратын   шығын   өлшегіш   метрологиялық
құрылғылардан.
      Шығын өлшегіш тұрақты қысымның төмендеуі және шығын өлшегіш  аққыштығы
үлкен құралдар тобына жатады газ немесе сұйық шығынды өлшеу үшін. Бұл  шығын
өлшегіш аққыш дене (Қалқыма,  поршень,  клапан,  бұрылатын  пластика,  шарик
және т.б) күшке байланысты ағынның ағатын жағынан қабылдайды, шығынның  өсуі
көбейеді және аққыштық денені ауыстырады, осының  нәтижесінде  ауысатын  күш
төмендейді және қайта бірқалыпты болады, қарсы тұрған күш.
      Қарама-қарсы тұрған  күш  ретінде  аққыштың  дененің  салмағы  жатады,
ағынның  астымен  үстіне  қозғалу  барысында  немесе   қарама-қарсы   тұрған
серіппенің күші, егер ағынның бағыты қайтып келсе.
      Шығын  өлшегіш  аққышы,  сұйықтын  және  газдың  шығының  өлшеу   үшін
қолданады, бірнеше түрлері бар (Сызба).
      Газды және сұйықтың шығының өлшеу үшін технологиялық  ағында  ротаметр
қолданады, өзгерілген  элементтермен  қамтамасыз  етеді  электірлік  (сызба)
немесе пневматикалық шығарылған сигналмен.
      Ротаметр (сызба) металл корпустан құралған, ішінде  шығынның  аққыштық
денесі ауысатын және ұштағы клапан профилі өзгеру арқылы.  Клаппанның  жұмыс
істейтін жоғарғы жағының арасы және  сақиналы  диафрагмада  ауыспалы  өтетін
диапазон әжәптәуір кең-0,0025-тен 63 м3/с,  сұйықтық  бойынша  0,04-ден  400
м3/с-ға дейін газ бойынша , өндіріс ротаметрінің шартты жолының диаметрі  3-
тен 150мм-ге дейін, екінші текті құралының  жиындығында  ротаметр  нақтылығы
1,0;1,5;2,5;4,0.
      Поршндік шағын өлшегіште қысымның (сызба)  әрдайым  төмендеуі  поршень
салмағы  жүкпен және өзектін  бірқалыптылығы   қысымның  төмендеуінің  штокы
цилиндірдің бір жақ қабырғасының тік бұрышты тесігінің шығуы  бастапқы  және
соңғы.
      Поршньдік шығын өлшегіштің нақтылығы 2,5.
      Шығын өлшеу үшін, қазіргі кезде кейбір арнайы құрылғылардың пайдалануы
заттың салмағы және көлемі; әртүрлі өндіріс орындарында қолданыла алады.
      Индукциондық шағын өлшегіш.  Бұл  таза,  кір  тоқ  өткізгіш  сұйықтар,
ерітінділер, пульп, еріттілген металлдар және  қортпалардың   шығының  өлшеу
үшін арналған,кең таралғандар индукционды  (электромагнитті)  шағын  өлшегіш
алады.
      Бұл шығын өлшегіш азық-түлік өндірісінде көп қолданады, мысалы:  Сыра,
әртүрлі шырындар, қант сиропы, сұйық ашытқы, сүт.
      Индукциондық шығыш өлшегіштің  жұмыс  істеу  принціпі  электромагнитті
индукция  заңында  негізделген,   өткізгіштігінде   магниттік   күш   сызығы
қиылысады,     индукцияланады     ЭДС.Сілтеушінің     қозғалу     жылдамдығы
пропорцияналды. Егер сілтеуші  ретінде  электроөткізгіш  сұйықты  қолданады,
магниттік  екі  полюс  арасымен  өтетін,  және  ЭДС   сұйықта   өткізілгенді
өлшеу, онда жылдамдықты   немесе   шығындалған  сұйықтын  көлемін  анықтауға
болады.
      Электромагниттік шығын өлшегіш сызбасы. Магнит емес құбырдың бөлігінің
ішінде  (изоляциялық  материалмен  жабылған)  бірқалыпты   магниттің   пайда
болуы, N-S электромагнит  көмегімен.  ЭДС,  сұйықта  пайда  болатын  ,  оның
магнит өрісін өткен кезде және тура  пропорциональді  сұйықтың  шығыны,  екі
электроттармен   шешіледі,  құбырөткізгіштін  қабырғасына  бекітілген,  бір-
біріне қарама-қарсы  диаметрлі.  ЭДС  өлшенетін  блоктың  кіруіне  беріледі,
керекті сигнал  пайда  болады,  пропорциональді  шығынды.  Сигнал  күшейткіш
арқылы  күсейтеді   және  өлшейтін  құралға  түседі,  шкаласы   оның   шығын
бірлігінде  градуировті қазіргі  кезде  шығарылатын  электромагниттік  шығын
өлшегіш шығынды өлшеуге мүмкіндік береді,кең диапазонда 1-2500м3/с  диаметрі
10-1000мм құбырөткізгіш үшін,  сызықтың  қозғалыс  жылдамдығы  кезінде  0,6-
10м/с-та, нақтылығы 1,0-2,5.Электромагниттік шығын  өлшегіш  газдың  шығының
және  сұйықты  электроөткізштігі   10-5-10-3   См/м-деп   аспайтын   өлшенуі
жарамсыз, мысалы  мұңдай өнімдері, спирттер және т.б.
      Ультродыбыстық шығынөлшегіш (сызба) Кірілген шығынның өлшеу үшін,  тез
кристаллданатын және ашу сұйықтар және пульп,  және  де  тез  ауысатын  және
пульстеуші,  негізінен  электроөткізбейтін  шығын   өлшегіш,   ультодыбыстық
(акустикалық)  шығын  өлшегіш  қолданылады.  Бұл  құралдардың  жұмыс   істеу
принціпі  мынаған  негізделген,  ультродыбыс  толқындарын   таратқан   кезде
қозғалатын орта уақыты  оның  жүруі  көзден  қабылдағыш  анықтайды  жылдмдық
дыбысын  ғана  емес  берілген  ортада,  және  де  қозғалады   жылдамдық   өз
ортасында.
      Егер  дыбыс  толқыны  қозғалу  ағынына  жүргізілген   болса,   олардың
жылдамдығы қосылады, егер ағынға қарсы алынады .  Ультродыбыс  өтілуі  уақыт
әртүрлілігі, ағынның бағыты және пропорционалдік  жылдамдық  ағынына  қарсы,
сондықтан, ағатын сұйықтын шығыны.
      Жылулық шығынөлшегіш.(сызба). Жылулық шығын өлшегіштін  негізгі  жұмыс
жасау принціпі  заттың қыздыру ағынында және қыздырудың бастапқы және  соңғы
өлшенген  температурасының   әртурлілігі.(калориметрикалық   газоанализатор)
немесе   қыздырылған   дененің    өлшенген   температура,   ағынға   ауысқан
(термоанемометрлік  шығынөлшегіш)  Жылу  шығын  өлшегіштің  бірнеше  әртүрлі
түрлері  бар.  Соның  бірі-квазикалометрлік  шығынталдауш,  қыздырушы   және
термоөзгерткіштер сыртқы құбырлы су жағында орналасқан.
      Құбырдың диаметр шегі 1,5-50мм, осыларға  негізінде  шығын  өлшегіштер
қолданылады, құбырға оралған орамның  ұзындығы  10-100мм,  сыртқы  қыздыруды
орналасумен шығын өлшегіштің нақтылығы 1,5-3,0.
      Негізгі жетіспеушілік-үлкен инерцияның болуы.
      Ионизациондық  шығын  өлшегіш.(сызба).  Газдың  шығының   өлшеу   үшін
қолданылуы мүмкін.
      Оның  жұмыс  істеу  негізі,  газдың   құбыр   арқылы   ағуы,   әрдайым
ионизацияланғанады  радиоактивті   шағылудың    көмегімен.   Гамма   көзінің
шығарушысы ретінде- шағылу кобальтық шығару  пайдаланады,  арнайы  қорғайтын
контейнерге салынған.
      Ионизацияланған әдіс сұықтын  және  будың  шығын  өлшеуге  қоданылады.
Сонда қозғалған ағын әрдайым радиоактивті таңба  шыарады.  Аз  өмір  сүретін
изотопты   қолданған   үшін.   Өндірісте   радиоизотопты    гамма-электронды
конвейрлік таразылар  шығарылады,  қатты  бытыраңқы  материялдардың  шығының
үзбей өлшеу үшін.


      Бақылау сұрақтары.
1. «Массалық» және «көлемдік»  шығын-деген  түсініктерге  анықтама  беріндер
  және олар қандай бірліктерде өлшенеді?
2. «Санаушы» түсінігі «шығын өлшегіш» түсінігінен айырмашылығы неде?
3. Сіздер қандай шығын және сұйық   мөлшерін,  газдың  және  будың  өлшейтін
  шығын өлшегіш тобын білесіз?
4. Сіздер стандартты қысатын  құрылғының типін білесіз.
5.  Қысымның  анда-санда  төмендеуі   бойынша  шығын   өлшеуінің   принціпін
  түсіндір?
6. Ротаметрдің жұмыс істеу принціпі неде негізделген?
7. Шығын өлшегіштің аққыштық құрыцлғысының жұмыс істеу  принціпін  түсіндір,
  арнайы әдістерді және шығын өлшеу үшін арналған құралдар.


      Ұсынылған әдебиеттер:
      1.Фарзане Н.Г.  Технологические  измерения  и  приборы:Вузға  арналған
кітаптар/ Л.В. Илясов, А.Ю.Азим-заде.-М.: Жоғрғы мектеп,1989.-456 б.
      2.Котов   К.И   Средства   измерения,   контроля    и    автоматизации
технологических процессов. Вычислительная и  микропроцессорная  техника/М.А.
Шершевер.-М:: Металлкргия, 1989.-496 б.
      3.Гольцман В.А. Приборы контроля и автоматики тепловых  процессов.-М.:
Жоғарғы мектеп, 1980-240б.
      4.Топерверх  Н.И.  Теплотехнические   измерительные   и   регулирующие
прибор/ М.Я. Шерман.-М.: Металлургия, 1976-510 б.


      СДЖ-ға арналған бақылау тапсырмалар (Тақырып 8) [1.4]
      Реферат:  Көлемді  есептеуіш  және  шығын  өлшегіш,  жұмыс   принціпі,
құрылғысы және падалану ортасы.
      Реферат: Ауыспалы қысым шығын өлшегіш, жұмыс принціпі, құрылғысы  және
падалану ортасы.
      Реферат: Тұрақты қысым шығын өлшегіш, жұмыс принціпі,  құрылғысы  және
падалану ортасы.
      Реферат: Шығын өлшеу үшін арналған арнайы әдістер және құралдар, жұмыс
принціпі, құрылғысы және падалану ортасы.




      Тақырып 9. Ылғалды өлшеу үшін арналған әдістер және құралдар.(2 сағат)
      Дәріс жоспары:
   1. Нгеізгі мағұлматтар және классификация.
   2. Газдың ылғалдығын өлшейтін құрал және әдісі.
   3. Сепкіш және қатты материалдың ылғалдығын өлшейтін құрал және әдіс.
   4. Қатты және сепкіш материалдардың арнайы ылғапл өлшегіштері.


      Техника және ғылымның әртүрлі жақтары үшін көп  мағынаға  ие,  газдың,
қатты, сепкіш материалдарлық –қатты металлемес  және  көптеген  газдар  үшін
керекті компонент болады. Ауалы ортаның ылғалдығын өлшеу үлкен мағынаға  ие,
және де қатты материалдар және азық-түлік тағамдарда ылғалдылық  материалдың
сапасын және технологиялық қасиетінін көрсеткіші.(олардың  ылғалдықсыз  таза
салмағынан).
      Ылғалдылық  өлшеу үшін арналған құрылғы, ол ылғыл өлшегіш , екі  үлкен
топқа бөлінеді: Газдың ылғалдығын өлшейтін ылғал  өлшегіш  және  қатты  және
сепкіш материалдың ылғалдығын өлшейтін өлшегіш.
      Газ ылғал өлшегіші өзі-психрометрлік , конденсациондық,  сорбционды  ,
электрометрлік, кулонометрлік т.б. болып бөлінеді.
      Қатты   және   сепкіш    материалдар    ылғал    өлшегіштері-салмақты,
кондуктометрлік, сыйымдылықты,нейтрондық, радиоизотопты  және  ядерлікмагнит
резонансқа,адсорбциондық, сорбциондық, гигрометрлік және т.б.
      Газдың және ауаның ылғалдығы олардың құрамында сулы бу және мөлшерінің
сипаттамасы арқылы анықтайды. Көбінесе мына мөлшерлер қолданылады:
      Абсолюттік ылғал:-сулы буының салмағы, құрамында ылғал  көлемі  немесе
құрғақгаз бірлігінен тұратын, г/м3 немесе кг/м3.
      Ылғалққұрамды –сол көлемдегі құрғақ газ салмағының сулы бу  салмағының
қатынасы, мөлшері өлшемсіз.
      Көлемдік  ылғалдық-құрғақ  немесе  ылғал  көлемі  сулы  бу   көлемінің
қатынасы, мөлшері өлшемсіз.
      Парциалдық қысым-сулы бұдың қаттылығы, газ  құрамында  болатын,  көлем
бірлігімен өлшенеді.
      Психрометрлік  әдіс  автоматтың  өндіріс  құралдар  қатарының  негізгі
құралына  қойылған,  газдың  және  ауаның  ылғалдылығын  үзбей  өлшеу   үшін
арналған. Көбінесе осы топты  құралдардың  жаратылуы  электронды  психрометр
болады.Принципиялды олар сынапты  психрометрмен  көрсетілген  ,  бірақ  олар
мынамен айырмашылығы бар, температура анықтау үшін  датчик  орнына  терможұп
қолданылады, кедергі термометрі, жартылай  өткізгіш  термисторы.  Электронды
психрометрдің көптеген сызбасы бар,  сезімтал  элемен  типімен   айырылатын,
қосылу тәсілі,  конпенсациялы  сызба,  ылғал  термометрдің  ылғал  жүйесінің
құрылысының негіздері.
      Электронды әдіс өлшеуі температураның әртүрлі психрометрлігі.
      Өлшенетін  бөлігі екі аыспалы тоқ көпірден тұрады.
      Конденсационды  ылғал  өлшегіш.  Конденсационды  әдіс  газ  ылғалдығын
өлшеуші немесе нүкте әдісі,  газ  үлгісінің  суытуында  негізделген  тамшысы
ылғалдық  түсу   температурасына   дейін.   Нүктенің   температурасын   және
зерттелетін  газ  температурасын  біле  отырып   оның   қатысты   ылғалдығын
анықтауға болады.
      Нүкте әдісі  әртүрлі  газ  қысымда  ылғалдылықты  өлшеуге  мүмкіншілік
береді-10-15МПа дейін және жоғары.
      Құралдар құралым қатары бар, нүкте әдісі арқылы ылғалдылық өлшеу  үшін
арналған, сезімтал элементтің суыту әдісінен айырмашылығы , осында  сұлу  бу
тіркеледі, тіркелу моменті белгілегенде,  нүктенің  түсуінің  температурасын
өлшеу.
      Сорбционды  ылғалөлшегіш.  Сорбционды  әдіс  негізіне  ылғал  өлшеуіне
кейбір   заттардың  ынталығы  қойылған,  пористік  құрылымға   ие   болатын,
ылғалдылықты  адсорбирлеу  (жұту).  Бақылау  ортатағы    ылғалдылықпен   тең
жағдайда орналасқан ылғал деп атайды. Су мөлшері, бетін адсорбирлеу,  газдың
ылғалдылығының  жоғарлауымен  өседі.  Осы  өлшегіштермен  қатар   механиктар
өзгереді, электірлік ,  салмалық,  түсті  және  датчикті  материалдың  басқа
қасиеттері.
      Механикалық  сорбционды  ылғалөлшегіштер.Кең  қолданылатын  сорбционды
механикалық датчиктер, сызықты өлшемдерінің (ұзындығы)  өзгеруі  бақылаудағы
газдың ортаның ылғалдығына тәуелділігі. Көбінесе бұндай құралдарда  сезімтал
элементті майсыз шаш  жануар қабықшалары,  копрондік  жіп,  целлофан  пучогі
болып келеді.Бұл құалдардың жетіспеушілік, сезімтал элементпен дамыйтын.
      Электірлік сорбциондыдық  ылғалөлшегіштер.  Қазіргі  кезде  электірлік
сорбциондық датчиктер таратылуын алады, жұмыс  принціпі  электірлік  сорбент
қасиетінде  негізделгеен,   шартты   түрде   сыйымдылық    немесе   белсенді
кедергіде.  Осындай  құрылғылардың  бірі  микропористік  эбониттен   құалған
сезімтал элементті  датчик  металлдық   электродтармен   шаңдалған.Датчиктін
кедергісі  қоршаған  газдық  ортаның  ылғалдығының   тәуелдігінен   тәуелді.
Сорбенттер  ретінде  пористі   шыны,  кварц,  оксидтік  алюминдік   қабықша,
иодталған күлсіз қабықшадан, надмиядан, свинецтен және т.б. қолданылады.
      Электірлік сорбционды құрал. Құралдардың таратылуымен  газ  ылғалдығын
өлшейтін құрылғы, электірлік датчиктерді  қолданылуының  негізін  орындалған
бұл  құралдардың  элементер  ылғалсезгіштігі  электролит  құрайды,  қоршаған
газды ортаның ылғалдық  функциясы  тіркелген.  Электірлік  датчик  ылғалдығы
сезімтал элемен өзмен сұйық немесе  құрғақ  электролит  қабықшасы  қойылған,
бақылаушы  ортадан  ылғалдылық  сіңіргіш,  динамикалық   теңдік   арасындағы
қысыммен бекітілмегенше ,  бақылаушы  ортадағы  жұп  қысым  мен  ерітіндінің
үсті.  Ылғал  ортасының  өзгеруі  сіңірілуді  немесе   сезімтал   элементпен
ылғалдылық сіңірілуі шақырады, электролит  кедергісінің  өзгеруіне  әкеледі.
Электролит ретінеде сулы ерітінділер хлористі литий (LiCl), қолданылады.
      Кулонометрлік ылғалөлшегіш. Электромагниттік әдістің  әртүрлігі  ылғал
өлшегенде кулонометрлік болып  табылады,  осындағы  шығу  мөлшері  тоқ  күші
болып келеді, толық электролизді  ылғал  және  үзіліссіз  үшін,  ылғалсезгіш
элемент датчигінің  сіңірілуі.Сезімтал  элемент  арқылы  тұрақты  зерттелуші
газдың мөлшерінің үзіліссіз өтілуі. Осы кезде  ылғалдық  сорбентті  сіңірілу
процессі  болады.  Фосфордың  қышқылдық  концентрациялық  ерітіндінің  пайда
болуымен:


      P2O5+H2O=2HPO3.


      Тұрақты тоқ күшімен бір уақытта, потенциял судың жазылуы потенциялынан
аспайтын, судың электролизі болады:


      2HPO3=H2+0,5O2+P2O
      Бекітілген  тәртіпте  жұтылған  және  жойылған  мөлшері  судың   уақыт
бірлігіне  тең,  және  осыдан  өлшейтін  шыңжырдың  тоқ  күшінде    сезімтал
микроамперметрмен өлшенген,  ылғалдың  концентрация  шегі  зерттелуші  газда
болады.
      Қазіргі заманғы кулометрлік ылғал  өлшегіш  (КИВГ,  КСВГ,  және  т.б.)
ылғалдың аз құрамын анықтау үшін арналған  газдарда  (ылғалқұрамды  0,107ден
815 мг/м3 дейін), негізгі өлшенген қателік ±5-10%.
      Қаралғандардан   басқа,   ылғал    датчигі    инфрақызылды    белгілі,
ультрокүлгінді, радиоизотопты және т.б. , бірақ олар әрдайым қолданбайды.
      Салмақты   ылғал   өлшегіш.Салмақты   әдіс   қатты    және    себілгіш
материалдардың ылғалын өлшеуші  кең  таралу  алды,  зертханалық,  өндірістік
тәжірибеде    үлкен    дәлділігіне     және     аппаратуралық     тортылудың
қарапайымдылығына  байланысты.   Негізінде,   ол   ылғал   өлшеудің   үлгілі
әдістерінің  бірі,  қатты  және   сепкіш   материалдардың   үлкен   классына
қолданылатын. Салмақты әдіс материал үлгісінің  кептіруі  тұрақты  салмағына
дейін негізделген.
      Ылғалдылық үлгінің  салмағының  әртүрлілігінің  бастапқы   және  соңғы
кептіруінше анықталады. Салмақты әдістін жетіспеушілігі белгілі кешігуі (10-
15 мин), оның  жүйелік  автоматтық  бақылау  және  жүргізлуіне  қолданылуына
кедергі етеді.
      Тағам  өндірісінде  материалдың  және  әртүрлі   тағамдардың   үстіңгі
ылғалдығы  көптеген  мағына  береді.  Негізінен  сельхозтағамдарын  қабылдау
кезіндегі үстінгі ылғалдылықты білу қажет.Ыңғайлы әдістін бір  түрі  үстінгі
ылғалдылықты  анықтайды,  ол-  гидростатикалық,  ауада   өлшенген   материал
үлгісін, екінші рет  өлшейді,  оны  суға  түсіреді.  Ылғалдылық  материалдың
үстіндегі судың көлеміне өтеді және екінші рет өлшеудің шешіміне  еш  қандай
қатысты емес.
      Кондуктрометрлік ылғал өлшегіш. Кондуктрометлік  ылғал  өлшегіш  қатты
және  себілмелі  материалдардың  (ұн,  бидай,   макарон   және   кондитерлік
тағамдар) анализі үшін кең тараған.  Кондуктрометрлік  әдіс  ылғал  өлшеуіші
мынаған негізделген: заттың ылғалдығы арасы және оның  электірік  кедергінің
тәуелділігі.  Қазіргі  кездер  кондуктрометрлік  ылғал   өлшегіштін    үлкен
номенклотурасы  ылғал өлшегіші (ВЗ-62), сары майдың  ылғал  өлшегіші  (АВСТ-
1), қою сүттін ылғал өлшегіші және т.б.
      Сыйымдылық ылғал өлшегіш. Сыйымдылық ылғал  өлшегіш  деп  аталатыны  ,
өйткені датчик ретінде  сыйымдылық  ылғал  өлшегіштерде  цилиндірлік  немесе
жазық электірлік алаңға зерттелетін затты  кіргізеді.  Бірақ  толық  кедергі
датчикі өлшенетіндіктен,  бұны  диэлектірлік  әдіс  деп  те  атауға  болады.
Сыйымдылық әдісті материалдық ылғалдығын анықтау  үшін  қолдануға  болмайды,
химиялық байланыс суына ие болатын.
      Радтоизотопты ылғал өлшегіш. Радиоизотопты құралдардың ішінде көбінесе
  таралған  құралдар,  жұмыс  принціпі   ылғал   өлшегендегі   жай   ағынның
интенсивтілігінен (жылулық)  нейтрондардан.  Жұмыс  принціпі  оның  келесіде
бекітіледі. Зерттелетін орта  арқылы  тез  аған  нейтроннан  шағылуға  дейін
өтеді. Сонда тез нейтрондар бөлігі баяулайды.  Судың  құрамындағы  уқұбырдың
ядросы. Осында,  баяу  ағын  нейтрондар,  сумен  байланысты  шешімнің  пайда
болуы,  зерттелетін  ортадағы   және   детекторға   түсетін,   осы   ортаның
ылғалдығына байланысты.
      Тез нейтрон көзі ретінде α-шағылу  қолданылады:  радий-226,  плутоний-
239,  бериллалық  экрандарда.  Нейронды  ылғал   өлшегіштердің   материалдың
ылғалдығы, химиялық судың байланысына ие болатын.
      Ядролық ылғал өлшегіш –магниттік резонансты.Ядролық-магниттік резонанс
негізі  (ЯМР)  мынада,  жоғары  жиілікті  шағылуды  анықтаған  кезде  шағылу
таңдаулы  әртүрлі  заттармен  жұтылады.   Резонанстік   жиілік,   энергияның
максималды жұтылуына тең, магниттік өріс индукциясына  тәуелді,  затқа  әсер
ететін,  және  оған   енетін  ядроның  типіне.  Сондықтан  зерттелетін  зат,
индукциямен тапсырылған магниттік таңдаулы жоғары сапалы энергияның  жұтуына
мүмкіншілік алады.
      Жұтылудың интенсивтілігі осы жиілікте ядроның берілген түріне  қарама-
қарсы, заттың  құрамында.  Өйткені  бірінші  орынды  мөлшер  бойынша  судағы
суқұбырдың ядросы алады, базада жоғарғы сезімтал, тура  және  аз  инерционды
ылғал өлшегіштер құралады.
      ЯМР- ылғал өлшегіштер құрылысы бойынша  өте  күрделі  және  қолданылуы
бойынша, бірақ өткізілген зерттеулерде тағам өндірісіне,  ол  жоғары  рұқсат
ететін тәсілдерін, сезімталдығын көрсетті және нақтылығы  (±0,5%)  және  тең
жұмыс істейтін.
      Кейбір  өндіріс  ортада  (тағамды,  металлургия   және   т.б.)   ылғал
өлшегіштер қолданылады, өлшенетін арнайы әдістерді қолдануға негізделген.
      Индуктивті ылғал өлшегіш.  Электромагнитті   энергияны  жоғалту  әдісі
жоғары  жиілікті  тоқ  өрісінде   негізделген   электромагнитті   энергияның
жоғалуын өлшнуі, зерттелетін әртүрлі ылғалдылықтын,  электромагнитті  өріске
еңгізілген.  Ылғал  өлшегіштін  датчигі  индуктивті  катушка  болып  келеді,
зерттелетін заттың үлгісі қойылады.
      Өте жоғары жиілікті ылғал өлшегіш.  Өте  жоғары  жиілікті  әдіс  (СВЧ)
мынаған негізделген,  ультродыбыстық  ортада,  сантиметрлік,  радиотолқындар
(3000-10000МГц) материалдың электірлік  қасиеттері  қатты  өзгереді,  ондағы
ылғалдылықтың құрамына  қарағанда.Зерттелетін  үлгі  беретін  толқын  суының
арасына  қойлады,  СВЧ-генераторынан   көректенетін,  және  қабылдау  толқын
суынан(сызба).
      Қабылдайтын  толқын   суында   детектор   орнатылған,   СВЧ-шағылуының
босатылған пучогін қабылдайды. Күшейткіштен кейін күшейткіш  көмегімен   бұл
сигнал өлшейтін құрылғыға түседі.
      Термометрлік ылғал өлшегіш.  Термометрлік  әдіс  мынаған  негізделген:
дененің қыздыру сипаттамасына  тәуелді,  ылғал  материалға  орналастырылған,
бұл материалдың ылғалдылығынан. Ылғалдылықтын өсуі материал үшін  оның  жылу
өткізгіштігінің өсуіне әкеліп соқтырады.
      Эксракционды ылғал өлшегіш. Экстракционды  әдіс  мынаған  негізделген;
қатты материалдың  алынуы  суды  сіңдіретін  сйықпен  (диаксон,  спірт  және
т.б.)Экстракционды әдіс ұсатылған материалмен немесе  пористі  құрылысы  бар
материалмен жаман емес нәтижелер  береді;  экстрагирлік  сұйықтың  капилярға
және толық судың өтуін материалдан су сіңіргіш  сұйықтын  кіруін  қамтамасыз
етеді.
      Дистилляционды ылғал өлшегіш. Дистилляционды әдіс кептіру әдісімен көп
ұқсастығы бар және бекітіледі,  зерттелетін  материалдың  үлгісі  герметично
жабылатын ыдысқа кіргізіледі,  тоңазытқышқа  трубкамен  қосылады,сосын  оның
салмағын өлшейді.
      Химиялық ылғал өлшегіш. Химиялық әдіс негізделген: химиялық реактивтін
зерттелінетін  материалдың  ылғалымен   байланысты.Көбінесе   тарған   әдіс,
газометрлік әдіс және әдіс Фишер реактивінің қолданылуымен.
      Газаметрлік әдісте ұсатылған үлгі  ылғалданған  материалдың  карбидпен
немесе гидриті  щелочножерлік  металлмен  араластырылады,  артыққа  алынған.
Бөлінген  мөлшер  газ  реакциясында.Гидритпен  кальций  реакциясы  келесідей
өтеді:


      CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2M2


      Фишер реактивті қолданылған әдіс, өзімен йод ерітіндісін  көрсетілген,
сұр  газды,  зертханалық  тәжірибиеде  кеңінен  қолданылады.Өлшеу   процессі
өзімен титірлеу көрсетеді. Қазіргі кезде бұл әдістін негізінде  автоматиклық
өлшейтін жүйе өнделініп жатыр.
      Механикалық  ылғал  өлшегіш.Механикалық  әдіс   мынаған   негізделген:
материалдың механикалық қасиеттерін өлшеумен, оның  ылғалдығының  өзгеруімен
және өте қою ылғалдылықтарды өлшеу үшін қызығу көрсетуі мүмкін.
      Оптикалық  ылғал  өлшегіштер.  Оптикалық  әдіс  мынаған   негізделген.
Материалдың  ылғалдығына  зерттелетін  материалдың  тәуелділігі  және   шыны
призманың арасындағы бөлінетін шекарада көрсетілген ішкі иненің  өзгеруімен.
Бұл әдіс ұнтақ тәрізді заттардың  ылғалдығын  анықтау  үшін  арналған,  жұқа
және біркелкі дисперстік құрамға ие болатын.


      Бақылау сұрақтар.
      1.Ылғалқұрамды және ылғалдылықтың арасындағы айырмашылық неде?
      2. «Роса нүктесі» термині нені білдіреді?
      3.Газдық қоспаның ылғалдылығының өлшеу әдістерінін негізін көрсет:
      4.Газдың ылғалдығы өлшеу үшін арналған құралдың құрылымен  және  жұмыс
принціпін түсіндір.
      5. Қатты және сепкіш материалдардың  ылғалдығын  өлшеу  үшін  арналған
құралдың құрылымын түсіндір және әдісін көрсет.
      6. Қатты және сепкіш  материалдардың  арнайы  ылғал  өлшегіштің  жұмыс
принціпін түсіндір.


      Ұсынылған әдебиеттер:
      1.Фарзане Н.Г.  Технологические  измерения  и  приборы:Вузға  арналған
кітаптар/ Л.В. Илясов, А.Ю.Азим-заде.-М.: Жоғрғы мектеп,1989.-456 б.
      2.Котов   К.И   Средства   измерения,   контроля    и    автоматизации
технологических процессов. Вычислительная и  микропроцессорная  техника/М.А.
Шершевер.-М:: Металлкргия, 1989.-496 б.
      3.Гольцман В.А. Приборы контроля и автоматики тепловых  процессов.-М.:
Жоғарғы мектеп, 1980-240б.
      4.Топерверх  Н.И.  Теплотехнические   измерительные   и   регулирующие
прибор/ М.Я. Шерман.-М.: Металлургия, 1976-510 б.


      СДЖ-ға арналған бақылау тапсссырмалар.(тақырып 9) [1,4]
      Реферат: Газдың ылғалдығын өлшеу үшін арналған құрал және әдіс.
      Реферат:  Қатты  және  сепкіш  материалдардың  ылғалдығын  өлшеу  үшін
арналған құрал және әдіс.




      Тақырып 10. Деңгей өлшеу үшін арналған құрал және әдістер (2 сағат).
      Дәріс жоспары:
      1.Негізгі мағұлмат және классификация.Механиклық деңгей өлшегіш.
      2.Деңгей өлшейтін гидростатикалық құрал.
      3.Деңгей өлшейтін электірлік құрал.
      4.Радиационды, радиотолқындар және акустикалық деңгей өлшегіштер.


      Деңгей деп жұмыс ортадағы технологиялық ақпараттың  толтыру  биіктігі-
сұйықпен немесе  сепккіш  заттармен.  Жұмыс  ортадағы  деңгей  технологиялық
параметр болып табылады, ақпарат  технологиялық  аппараттың  жұмыс  тәртібін
бақылау  үшін  арналған,  ал  өндіріс  процесстерді  басқару  үшін  арналған
әртүрлі жағдайда қажетті.
      Қазіргі  кездегі  әдістердегі  құралғылар  деңгейді  анықтайтын,   осы
әдістерді қолдануға негізделген.
      Деңгейөлшегіш құралдарға бөлінеді үзілмейтін  өлшенген  деңгей  немесе
көрсеткіш және индекаторларға,  немесе  сигнализатор,  деңгей.  Көршеткіштер
тнхнологиялық  сыйымдылықтардағы  деңгейдін  өзгеруі  үзілмейтін  оперативті
бақылау  үшін  арналған.  Сигнализатор  деңгейі-тіркелген  қалыпта   бірнеше
немесе біреуде дикретті өлшену үшін  қызымет  етеді,  сезімтал  элементірдің
орналастыратын  жерін  анықтаумен.  Көрсеткіш  және   сигнализатор   деңгейі
автоматтандырылған жүргізуші және басқарушы  системалардаң  датчигі  ретінде
технологиялық процестерде кезінен  қолданылады.  Өлшеуіш  және  сигнализация
құралдары  жұмыс  істеу  принціпі  бойынша  келесі  заң  топтарға  бөлінеді:
(қалқымалы,мембраналы,  котактілі-механикалық)  гидростатикалық,  электірлік
радиоизотоптық, радиоизотоптық, акустиалық, салмақтық.
      Өлшем диогональдары бойынша өлшемі 0-20м,  -0-±100мм  немесе  0-±450мм
механикалық деңгей өлшеуіштерімен сигнализатор өздерінің қарпайымдылығы  мен
сенімділігі, арзандығы үшін өндірісше кеңінен қолданылады.
      Механикалық  құралдар  тобына  жататындар  өлшеуші  заттың  дейңгейіне
механикалық әсер ету арқылы өлшенетін құралдар жатады. Бұл топқа  қалқымалы,
мембраналы айнымалы деңгей өлшегіштер  жатады.
      Қалқымалы  деңгей  өлшеуіштер.Бұл  құралдардың  жұмыс  істеу   приціпі
қалқымаға  әсер  ететін   итеруші   күштін   әсерін   пайдалану.Бұл   деңгей
өлшеуіштерге  (РМ-51,  УДУ-10,  ДУЖЭ-200М,  УБ-П  )  жатады.Бұл  құралдардың
сезімтал элементі бой сұйыққа  салынған  қалқымалы  қызмет  етеді.Қалқыманың
деңгейінің  өзгеруіне  байланысты  орын  ауыстыруы,   бергіш   жүйе   арқылы
өзгерткіш элемент арқылы өлшеуіш құралға өтеді. Қалқыманың қолғасының  өлшеу
құралына өзгеріп  жетуі  унифицирленген  өзгерткіштердің  көмегімен  «қысым-
күш», «күш-тоқ» деп өзгереді. Қалқымалы өлшеуіштер 40-тан+400оС  және  қысым
16МПа болғанда пайдаланылады, нақтылығы 1,0 және 1,5.
      Мембраналық  сигнализаторлар  резиналанған  матадан  жасалған   иілгіш
мембранадан тұрады.  Мембрананың  ортасында  қатты  металдан  жасалған  диск
орналасқан.Матаға түскен қысым  күші  мембранаға  түсіп  оны  қозғалтады.Бұл
қозғалыс арқылы электро контакторларын іске қосады.
      Контактылы-механикалық деңгей өлшеуіштер. Себілмелі заттардың деңгейін
өлшеуге арналады, өзгеру диапазоны 10шақты метрдей, бірнеше  ондыққа  дейін.
Лоттық құрылғыларда деңгей үздіксіз немесе периотты  түрде  жүктін  әсерімен
бақыланады.  деңгей  өлшеуіштер  негізгі  тетігі  болып   электромеханикалық
лебедка электротормызды қызмет етеді.
      Лебетканың цилиндір оралмалы  барабанына  жүк  ілінген  трос  оралады.
Механикалық редуктор арқылы валдың барабанына сельсин-датчик қосылады  ,  ол
сельсин  қабылдағышқа  тоқпен  қосылады.   Жүк   ілінген   трос   бағыттағыш
роликтерден, ролик-реледен өтеді.  Ролик-реле  құралдың  сезімтал  элементті
болып есептеледі.Басқару кнопкалары орнатылған блокта релелік  схема,  уақыт
релесі, сигналды арматура тұратын блок  арқылы  іске  асады.Өлшеу  басталған
жүк жоғары бекітілген жағдайда бункерде тұрады.Керек  кезінде  «пуск»  деген
кнопканы басу арқылы бүкіл өлшеу цикілі автоматты түрде іске асады.
      Өлшенген кезде либетка іске қосылып жүк өлшенбекші материалға  түседі.
Тростық тартылуы азаюы релені іске  қосады,  осы  кезде  электродвигательдің
тізбегі электродвигательді тоқтан айырады, лебетка тоқтайды.
      Бірнеше  секунттан  соң  бақылаушы  құралдардың  шкаласынан   деңгейді
көрсетеді, лебетка жүкті жоғары көтереді. Бастапқы нүктеге жеткенде  лебетка
тоқтайды. Қайтадан өлшеу цикілі басталады.
      Гидростатикалық әртүрлі сұықтардың,әсіресе тез кристаллданатын  ,ашулы
сұйықтарды өлшеуде ең жоғары орында тұрады.
      Қысым деңгей өлшеуіштер. Гидростатикалық қысымды  шкаласы  градустарға
бөлінген монометрмен өлшеу сызбасы арқылы  іске  асады.  Ашық  резервуардағы
атмосфералық қысымда тұрған деңгейді өлшеу де сызба бойынша орындалады.
      Пьезометриялық деңгей өлшеуіші деп  гидростатикалық  қысымды  трубкаға
толтырылған,  белгілі  бір   тереңдікте   сұйыққа   маланған   (резерьвуарда
толтырылған  сұйыққа)  газдың  қысымын  өлшеуді  айтамыз.   Бұл   өлшеуіштер
деңгейді  өте  көп   диапазонында   пайдалануға   мүмкіндік   бар;   бірнеше
сантиметрден 10-15м –ге дейін.
      Дифманометрлік унифициралық шығу сигналының көрсетілген қателігі (±1,0-
1,5  %).  Сезімтал   элементтің   электірлік   құралдардың   өлшеу   деңгейі
сыйымдылықты және кондуктометрлікке бөлінеді.
      Сыйымдылық деңгейөлшегіш. Бұндай деңгейөлшегіш бірінші текті  сезімтал
элементтін электірлік сыйымдылыққа тәуелділігі  сұйық  деңгейден  өлшегіштен
жаңарады.
      Сезімтал  элементтін  сыйымдылық  құрылымы  коаксильді  электроттардын
орналасуы     сұйықтың      физика-химиялық      қасиетінен      анықталады.
Электроөткіздіштік   емес   (диэлектрикалық)    сұйықтар    үшін    сезімтал
элементермен деғңгей өлшегіш қолданылады (сызба).
      Деңгей өлшегіш сыйымдылықтары 0-0,4 тен 0-20 м-ге дейін өлшенеді, оның
жұмыс қысымы 2,5 – 10 МПа, температурасы -60-тан +1000С-ға дейін немесе  100
–ден  250  0  дейін,  нақтылығы  0,1;1,0;  2,5.  Сезімтал  элементер  базада
қарастырылған  сұйықтар  деңгей  бөлімі  жарылғыш  қауіпсіз  сигнализаторлар
өнднлген  «мұнай  өнімдер  -   су»   және   басқада   сұйықтар   диэлектрлік
өткіздгіштігіне әртүрлі шешімдерңне байланысты.
      Сусымалы орталардың сыйымдылық деңгей өлшегіші өнделген. Жоғарғы  шегі
өлшенген деңгей өлшегіштің 4-20м, нақтылығы 2,5.
      Кондуктометрлік сигнализатор  деңгейі.  Бұндай  деңгей  өлшегіш  сұйық
ортаның электроөткізгіш сигнализациалық деңгейі және  бытыраңқы  материалдар
үшін арналған.
      Радиоизотоптық  деңгей  өлшегіш  (сызба).  Басқа  түрлі  құралдар  мен
салыстырғанда  көбінесе  қолайлы  болып  табылады.  Олар   дискреттік   және
бірқалыпсыз  деңгей  қамтамасыз  етеді.  Ашық  және  жабық   сыйымдылықтарда
қолдана береді. Бытыраңқы немесе  әртүрлі  сұйық  орталарды  сыйымдылықтарда
әсерлеуші емес, керісінше ашу бақылауларды  және  қоршаған  ортада  сезімтал
емес нақтылық және туралық олардың  көрсеткіштілерінде  олардың  жағдайларын
өзгеруіне  байланысты  емес.  (температура,   ылғалдылық,   электроөткізгіш,
тығыздық,  қысым  және  басқа  физикалық  қасиеттер).  Радиоизотопты  деңгей
өлшегіштің  жұмысының  негізіне  радиоактивті  шағылуды  тіркелген  принципі
қойылған, екі ортадан өтетін әртүрлі жұту қасиеттерімен  және  интенсивтарын
өзгертетін осы орталарын шекараларының ауысуы арқылы шағылу көзі ретінде  γ-
шағылу,  кобальт  –  60,  цезии-137,  селен  –  75  және  т.б.  қолданылады.
Қабылдаушы ретінде  санаушы  γ-  шағылу,  сцинцилляциондық  санауыш,  немесе
жартылай өткізгіш детекторлар.
      Радиоизотоптық  индикатор  деңгейі  шығарылады  шағылу  көзі  арасынан
арақашықтығы,  және  6  метрге  дейінгі  детоктер  арқылы  ±20мм,  шамасында
сигнализация нақтылығы мен қамтамасыз етіледі.
      Радиоизотоптың джеңгей өлшегіш,  сұйық  және  бытыраңқы  материалдарды
бірқалыпты өлшеу үшін арналған өзімен  келесі  жүйені  таныстырады,  сондағы
көздің және қабылдаушының деңгейін  өзгеруінің  артынан  ауысады.  Құралдар,
бұндай сызбада жұмыс істейтін, 0,2 м ден 0-10  м  –  ге  дейінгі  диапазонда
өлшенетін деңгейге арналған, сонда да негізгі қателік ±0,5-1,0 %  жоғарламау
керек.
      Радиотолқындық деңгейөлшегіш (сызба).  Радиотолқындық  деңгей  өлшегіш
екі тобы  бар.  Бірінші  тобтың  жұмыс  істеу  құлаған  толқын  және  толқын
арасындағы уақытына жылжудың өлшену  принципінде  негізделген,  «ауа-  орта»
деген екі ортаның шекарасынан көрсетілген, басқасы  өзінің  қозғалу  толқыны
толық  резонанысына  байланысты,  мөлшер  және  өзін   толтыратын   сұйықтың
қасиетінен.     Екінші     топтың     радиотолқандық     деңгей     өлщегіш,
радионтерференционал  деп  аталады,  өте   жоғарғы   толқынның   радиосигнал
фазасының өзгеруіне негізделген, өлшенетің жазықтықта көрсетілген.  Өлшейтін
құрал. Радиотолқындық бақылау  деңгейөлшегіштер  (Мысалы  РСУ-60)  шығарады,
өте ашу ортада  және  8м-ден  бастап  температурасы  100оС  жоғары  өлшенген
деңгейді  қамтамасыз  ететін  жұмыстар  үшін   арналған,негізгі   жіберілген
қателік ±2,5 %.
      Акустикалық, осымен қатар ультродыбыс  деңгейөлшегіш  қвзіргі  уақытта
анықталған  жоғарғы  тұралық  үшін  алады,  басқа   өндірілетін   құралдарға
жетпейтін.Ультродыбыстын  деңгейөлшегіш  жұмысының  негізгі   ультродыбыстын
импулстік өлшенген уақытында өтізіледі, түбінен ыдыстын деңгйі жоғарғы  жағы
және керісінше. Ультродыбыстың деңгей өлшегіш 0-1;0-2;0-3м  өлшенген  деңгей
диапозонынан тұрады, бақылаудағы температурасы 10-50оС техникалық  аппаратта
4МПа –дейін қысым, нақтылығы 2,5.
      Акустикалық  деңгейөлшегіш  бытыранқы  ортасы   жұмыс  істеу  принціпі
бойынша және  құрылғыға  сұйық  орталық  акустикалық  деңгейөлшегіш  сәйкес.
Акустикалық деңгейөлшегіш бытыранқы  ортаға  ГСП   номенклатура  құрылғысына
кіреді және унифициралық тоқө сигналы болады.
      Олар    бірнүктелі    және    көпнүктелі    болуы    мүмкін     (30-ға
дейін).Деңгейөлшегіште қауіпті жарылғыштар шығарылады, ең кіші  диапозон  0-
2,5м , ең үлкен 0-30м , бақыланған орта түйіршік диаметрі 2-200мм,  нақтылық
1,0-1,5.


      Бақылау сұрақтар
      1.Деңгей қандай бірліктерде өлшенеді?
      2.  Бағана  биіктігі  4000м  судын  деңгейін  өлшеу  үшін  дифманометр
деңгейөлшегiштің жоғарғы шегі қандай болуы керек?
      3.Акустикалық  деңгейөлшегіш  көмегімен  деңгей  өлшегіштің  мағынасын
түсіндір.


      Ұсынылған әдебиеттер:
      1.Фарзане Н.Г.  Технологические  измерения  и  приборы:Вузға  арналған
кітаптар/ Л.В. Илясов, А.Ю.Азим-заде.-М.: Жоғрғы мектеп,1989.-456 б.
      2.Котов   К.И   Средства   измерения,   контроля    и    автоматизации
технологических процессов. Вычислительная и  микропроцессорная  техника/М.А.
Шершевер.-М:: Металлкргия, 1989.-496 б.
      3.Гольцман В.А. Приборы контроля и автоматики тепловых  процессов.-М.:
Жоғарғы мектеп, 1980-240б.
      4.Топерверх  Н.И.  Теплотехнические   измерительные   и   регулирующие
прибор/ М.Я. Шерман.-М.: Металлургия, 1976-510 б.


      СДЖ-ға арналған бақылау тапсырмалары (тақырып 10) [ 1.4]
      Реферат: Механикалық деңгейөлшегіш, жұмыс  жасау  принціпі,  құрылғысы
және пайдалану облысы.
      Реферат:  Гидростатикалық  жағдайдың  өлшеу   деңгейі,   жұмыс   жасау
принціпі, құрылғысы  және пайдалану облысы.
      Реферат: Электірлік деңгейөлшегіш,  жұмыс  жасау  принціпі,  құрылғысы
және пайдалану облысы.
      Реферат:Деңгей өлшеудің арнайы жағдайлары.


      Зертқаналық жұмыстарды орындау үшін арналған  әдістемелі бағыттаулар.


      Зертқаналық жұмыс №1.  Терможұп  арқылы  температураны  өлшеу.  Екінші
текті құрылғы.
      Жұмыс жасау тәртібі:
Ткрможұптың принціпиалдық сызбасын көрсет.
Екінші текті құралдарға  принципиялдық  сызбаны  көрсету,  кедергі  терможұп
кешенімен жұмыс істейтін.
Эксперименттік   нәтижелер   бойынша   ДЭЕМ-де   екінші    текті    құралдың
статистикалық мінездемесін құру.(оқытушының бағыты бойынша).


      Бақылау сұрақтар:
      1. Терможұптың жұмыс жасау принціпі.
      2.  Екінші  текті  құралдарын  көрсету.  Терможұп  жиынжығымен   жұмыс
жасайтын.
      3.Қандай сіз стандартты терможұп білесіз?


      Ұсынылатын әдебиеттер:
      1.Фарзане Н.Г. Технологические измерения  и  приборы:  Вузға  арналған
кітап/ Л.В. Илясов, А.Ю.Азим-заде.-М.: Жоғрғы мектеп,1989.-456 б.
      2.Котов   К.И   Средства   измерения,   контроля    и    автоматизации
технологических процессов. Вычислительная и  микропроцессорная  техника/М.А.
Шершевер.-М:: Металлкргия, 1989.-496 б.


      СДЖ-ға арналған бақылау тапсырмалары [ 1.2]
      1.Терможұп құрылғысын және жұмыс істеу принціпін білу.
      2. Стандартты терможұпті білу.


      3.Екінші текті құралының құрылғысын және жұмыс жасау  принціпін  білу,
терможұптын жиындығымен жұмыс ітейтін.


      Зертқаналық жұмыс №2. Кедергі  терможұп  арқылы  температураны  өлшеу.
Екінші текті құралдар.
      Жұмыс жасау тәртібі:
1. ТК принципиялдік сызбасын көрсету.
2. Екінші текті құралдарға принципиялдық сызбаны көрсету,  кедергі  терможұп
  кешенімен жұмыс істейтін.
3.  Эксперименттік  нәтижелер  бойынша   ДЭЕМ-де   екінші   текті   құралдың
  статистикалық мінездемесін құру.(оқытушының бағыты бойынша).


      Бақылау сұрақтар:
      1.ТК жұмыс істеу принціпі.
      2. Екінші текті құралдарын көрсету. ТК жиынжығымен жұмыс жасайтын.
      3.Қандай сіз стандартты терможұпты білесіндер?


      Ұсынылатын әдебиеттер:
      1.Фарзане Н.Г. Технологические измерения  и  приборы:  Вузға  арналған
кітап/ Л.В. Илясов, А.Ю.Азим-заде.-М.: Жоғрғы мектеп,1989.-456 б.
      2.Котов   К.И   Средства   измерения,   контроля    и    автоматизации
технологических процессов. Вычислительная и  микропроцессорная  техника/М.А.
Шершевер.-М:: Металлкргия, 1989.-496 б.


      СДЖ-ға арналған бақылау тапсырмалары [ 1.2]
   1. ТК құрылғысын және жұмыс істеу принціпін білу.
   2. Стандартты ТК-ні білу.
   3. Екінші текті құралдарын білу, ТК жиынжығымен жұмыс жасайтын.


      Зертқаналық жұмыс №3. Оптикалық пирометрмен температураны өлшеу.


      Жұмыс жасау тәртібі:
   1. ОППИР принципиялдық сызбасын көрсету.
   2.  Эксперименттік  нәтижелер  бойынша  ДЭЕМ-де  екінші  текті   құралдың
      статистикалық мінездемесін құру.(оқытушының бағыты бойынша).




      Бақылау сұрақтар:
   1. Монохроматтық пирометрдің құрылғысы.
   2. Оптикалық пирометрде монохроматизациялық жарық түсуінің орындалуы.
      3.Оптикалық  пирометрлармен  температураның  өлшенетін   шегін   қалай
жоғарлатуға болады.
      4.Нағыз   дененің   температурасы   және   пирометрдің   көрсеткішінің
айырмашылығы қандай?
      5. Өлшенген қателік және олардың анықтамасы.


      Ұсынылатын әдебиеттер:
      1.Фарзане Н.Г. Технологические измерения  и  приборы:  Вузға  арналған
кітап/ Л.В. Илясов, А.Ю.Азим-заде.-М.: Жоғрғы мектеп,1989.-456 б.
      2.Котов   К.И   Средства   измерения,   контроля    и    автоматизации
технологических процессов. Вычислительная и  микропроцессорная  техника/М.А.
Шершевер.-М:: Металлкргия, 1989.-496 б.
      СДЖ-ға арналған бақылау тапсырмалар:
   1. ОППИР құрылғысын және жұмыс істеу принціпін білу.
   2. Өлшенген температураның әсерлеспейтін әдіс үшін арналған құралды білу.


      Зертқаналық жұмыс №4. Толық шағылу пирометрдің өлшенген температурасы.
      Жұмыс жасау тәртібі:
   1. РАПИР принципиялдық сызбаны көрсету.
   2.  Эксперименттік  нәтижелер  бойынша  ДЭЕМ-де  екінші  текті   құралдың
      статистикалық мінездемесін құру.(оқытушының бағыты бойынша).


      Бақылау сұрақтары:
   1. Радиоционалдық және оптикалық пирометрдің әртүрлі температура өлшеудің
      әдістері немен бекітіледі?
   2. Динамикалық мінездеме деген не?
   3. ТЕРА-54 Жиындығында жұмыс істей алатын қандай екінші текті құралдар?


      Ұсынылған әдебиеттер:
      1.Фарзане Н.Г. Технологические измерения  и  приборы:  Вузға  арналған
кітап/ Л.В. Илясов, А.Ю.Азим-заде.-М.: Жоғрғы мектеп,1989.-456 б.
      2.Котов   К.И   Средства   измерения,   контроля    и    автоматизации
технологических процессов. Вычислительная и  микропроцессорная  техника/М.А.
Шершевер.-М:: Металлкргия, 1989.-496 б.


      СДЖ-ға арналған бақылау тапсырмалары [ 1.2]
      1.РАПИР құрылғысының және жұмыс істеу принціпі.
      2.Өлшенген температураның әсерлеспейтін  әдіс  үшін  арналған  құралды
білу.


      Зертқаналық  жұмыс  №5.Милливольтметрмен  өлшенетін  температура  және
олардың тексерілуі, екінші текті құрал.
      Жұмыс жасау тәртібі:
      1.Құралдың тексеруін принципиалдың сызбаны көрсет.
      2. Эксперименттік нәтижелер  бойынша  ДЭЕМ-де  екінші  текті  құралдың
статистикалық мінездемесін құру.(оқытушының бағыты бойынша).


      Бақылау сұрақтары:
   1. Өлшейтін құралдардың тексеру мақсатын түсіндір.
   2. Тексеріске арналған құралды көрсет.


      Ұсынылған әдебиеттер:
      1.Фарзане Н.Г. Технологические измерения  и  приборы:  Вузға  арналған
кітап/ Л.В. Илясов, А.Ю.Азим-заде.-М.: Жоғрғы мектеп,1989.-456 б.
      2.Котов   К.И   Средства   измерения,   контроля    и    автоматизации
технологических процессов. Вычислительная и  микропроцессорная  техника/М.А.
Шершевер.-М:: Металлкргия, 1989.-496 б.


      СДЖ-ға арналған бақылау тапсырмалары [ 1.2]
   1. Өлшегіш құралдардың тексеру әдісін білу.
   2.  Потенциометр  және  милливольтметр  құрылғысын  және   жұмыс    істеу
      принціпін білу.


      Зертқаналық жұмыс  №6.  Қысымның  және  зарядтын  өлшену   әдісі  және
құралы.
      Жұмыс жасау тәртібі:
      1.Қысымның және зарядтау үшін арналған құралдың конструкциясының  және
жұмыс жасау принціпін білу.


      Бақылау сұрақтары:
   1. Қысымның өлшемін көрсет.
   2.  Зарядты  және  қысымның  өлшемін  өлшейтін  қандай  сұйытқыш  құралды
      білесіз?
   3. Серіппе құралдарының сезгіштік элементтерінің сызбасын көрсет.


      Ұсынылған әдебиеттер:
      1.Фарзане Н.Г. Технологические измерения  и  приборы:  Вузға  арналған
кітап/ Л.В. Илясов, А.Ю.Азим-заде.-М.: Жоғрғы мектеп,1989.-456 б.
      2.Котов   К.И   Средства   измерения,   контроля    и    автоматизации
технологических процессов. Вычислительная и  микропроцессорная  техника/М.А.
Шершевер.-М:: Металлкргия, 1989.-496 б.


      СДЖ-ға арналған бақылау тапсырмалары [ 1.2]
      1.Қысымның және  зарядттың  жұмыс  істеу  принціпі  және  тағандайылуы
бойынша құралдың классификациясын білу.
      2.Сұйытқыш құралдың құрылғысын және жұмыс істеу принціпін білу.
      3. Деформациялық құралдың құрылысын және жұмыс істеу принціпін білу.
      4. Қысымның әртүрлілігін өлшеу үшін   құралдың  құрылысын  және  жұмыс
істеу принціпін білу.


      Зертқаналық жұмыс №7.Бытырыңқы және  қатты  материалдардың  ылғалдығын
өлшеу.
      Жұмыс жасау тәртібі:
     1. «ЭЛВИЗ-2» анализатор құрылғысын және  оның  ылғал  өлшейтін  әдісін,
        жұмыс істеу принципін білу.
     2. Өлшенген үлгінің ылғалдығының нәтижесін көрсету.


      Бақылау сұрақтары:
   1. Өлшенген ылғалдылықтың мөлшерін көрсет.
   2. Бытыраңқы жне қатта материалдардың ылғалды  өлшейтін  классификациасын
      көрсет.
   3. Материалдың ылғалдығын  өлшейтін  термогравиметрлік  әдістің  принципі
      неде бекітіледі.


      Ұсынылған әдебиеттер.
      1.Фарзане Н.Г. Технологические измерения  и  приборы:  Вузға  арналған
кітап/ Л.В. Илясов, А.Ю.Азим-заде.-М.: Жоғрғы мектеп,1989.-456 б.
      2.Котов   К.И   Средства   измерения,   контроля    и    автоматизации
технологических процессов. Вычислительная и  микропроцессорная  техника/М.А.
Шершевер.-М:: Металлкргия, 1989.-496 б.


      СДЖ-ға арналған бақылау тапсырмасы. [1,2].
   1. Бытыраңқы және  қатты  материалдың  ылғалдығын  өлшейтін  әдісін  және
      құралын білу.
   2. Газдың қоспалардың ылғалдығын өлшейтін әдісі және құралы.




























































































































































Пәндер