1 Avtomatik nazorat nima

1 Avtomatik nazorat nima
Avtomatik nazorat texnologik jarayonning hozirgi holati haqida tezkor ma’lumot olish va uni qayta ishlash uchun kerakli bo‘lgan sharoit bilan ta’minlaydi. Avtomatik nazorat tizimlari jarayonni xarakterlovchi parametrlarni o‘lchash va uning qiymati haqida ma’lumot berish uchun xizmat qiladi. Avtomatik nazorat biror sanoat qurilmasi, agregat, konveyer, quritgichlar va h.k.lar ishining hisobini olish uchun zarur bo‘lgan ko‘rsatkichlarni aniqlash uchun ham qo‘llanadi. Turli ko‘rinishdagi avtomatik signalizatsiya ham avtomatik nazorat vositalariga kiradi. Nazorat signalizatsiyasi ishchi-xodimlarni uskunalar va yordamchi qurilmalarni ishga tushirilayotgani yoki to‘xtab qolgani haqida, ogohlantiruvchi signalizatsiya avariyaga olib kelishi mumkin bo‘lgan xavfli ish rejimi yuzaga kelganligi haqida yorug‘lik yoki tovush yordamida ogohlantiruvchi signal beradi. Avtomatik nazorat asboblari va vositalari avtomatik boshqarish va rostlashning murakkab tizimlarini yaratish uchun asos hisoblanadi.
2 Avtomatik rostlash
Avtomatik rostlashda texnologik jarayonning berilgan parametrlari avtomatik rostlagichlar yordamida saqlanadi. Bunda odam faqat avtomatik rostlash tizimini ( ARS ) ning to‘g‘ri ishlashini kuzatib turadi. Avtomatik rostlash tizimlari zimmasiga texnologik jarayon parametrlarining o‘zgarishini nazorat qilish barobarida ularni uzluksiz rostlab turish ham yuklatiladi.
Avtomatik rostlash tizimlari bir-birlari bilan ma’lum ketma-ketlikda bog‘langan bo‘lib, har biri o‘ziga xos funksiyalarni bajaruvchi alohida elementlardan iborat. Avtomatika zanjirida biror mustaqil funksiyani bajaruvchi qurilma avtomatika elementi deyiladi. Rostlanuvchi obyekt va avtomatik rostlagich yaxlit holda avtomatik rostlash tizimini (ART) tashkil qilib, rostlash konturi deb ataladigan berk zanjirni hosil qiladi. Ular bir konturli va ko‘p konturli bo‘lishi mumkin. Rostlash konturi tarkibidagi barcha elementlarning vazifasi alohida bir parametrni rostlashga qaratilgan bitta yaxlit kontur hosil qilsa, bir konturli ART deyiladi.
3Avtomatik boshqaruv
Avtomatik boshqarish – texnologik operatsiyalarni berilgan ketma-ketlikda avtomatik ravishda amalga oshirish hamda boshqarish obyektiga ma’lum ketma-ketlikda ta’sir ko‘rsatishni bildiradi. Bu jarayonda boshqaruvning barcha operatsiyalari berilgan texnologik ko‘rsatkichlar bo‘yicha komanda signallarini tegishli boshqarish apparatlariga uzatuvchi maxsus qurilmalar (dasturlangan zadatchiklar, nazorat datchiklari va h.k) orqali amalga oshiriladi. Avtomatik boshqarish maqsadlarida kompyuterlar va boshqa murakkab qurilmalar ham qo‘llanishi mumkin. Avtomatik boshqarish texnologik jarayon parametrlari eng yuqori chegaraviy qiymatga yetganda apparatlarni zanjirdan uzilishini, jarayonning xavfsiz va bezarar kechishini ta’minlaydi.
4Bosim farqlari o‘zgaruvchan sarf o‘lchagichlar. Suyuqlik va gazsimon moddalar sarfini bosim farqlari o‘zgaruvchan sarf o‘lchagichlar bilan o‘lchash ko‘p tarqalgan va o‘rganilgan usul hisoblanadi. Bosim farqlari o‘zgaruvchan sarf o‘lchagichlar uchta elementdan-toraytiruvchi qurilma, bosimlar farqini o‘lchovchi differensial manometr hamda ulovchi va himoyalovchi armaturadan tashkil topgan. Bunday sarf o‘lchagichlarning ishlash prinsipi suyuqlik yoki gaz o‘tayotgan quvurga kichik diametrli to‘siq —toraytirish qurilmasi o‘rnatish natijasida hosil bo‘ladigan modda statik bosimining o‘zgarishini o‘lchashga asoslanadi. O‘lchash texnikasida toraytirish qurilmasi sifatida standart diafragma, soplo va Venturi quvuri ishlatiladi.
5 Tenzometrik datchiklar va ularning ishlash prinspi
Kuch va deformatsiyalarni o‘lchash uchun ko‘p hollarda tenzodatchiklardan foydalaniladi. Ularning o‘lchash prinsipi o‘tkazgich aktiv qarshiligining unga ta’sir etayotgan mexanik kuch (bosim yoki mexanik deformatsiya)ga bog‘liqligiga asoslangan. Bunday bog‘liqlik tenzoeffekt deb yuritiladi. Tenzodatchiklar tenzosezuvchanlik koeffitsiyenti bilan xarakterlanadi: X εR/ εL bu erda εR – tenzodatchik qarshiligining nisbiy o‘zgarishi; εlo‘tkazgich materiali uzunligining nisbiy o‘zgarishini bildiradi. Uskuna va jihozlar, metall va temir-beton konstruksiyalarining cho‘zilishi, siqilishi yoki deformatsiyaning boshqa biror turi tenzodatchikning kirish signali, datchik qarshiligining o‘zgarishi esa chiqish signali bo‘lib xizmat qiladi. Hozirgi vaqtda juda ingichka sim, folga va yarim o‘tkazgich materiallardan tayyorlangan tenzometrik o‘lchagichlar keng qo‘llanilmoqda
Noelektr kattaliklarni o‘lchashda tenzorezistorlardan foydalanishning ikki xil varianti ko‘proq ishlatiladi. Birinchisi-o‘tkazgichning tenzoeffektidan, uning hajmiy siqilish holatida, ya’ni o‘tkazgichning kirish kattaligi sifatida uni o‘rab turgan gaz yoki suyuqlikning tabiiy bosimi ta’sir etgandagi holatidan foydalaniladi. Shunday prinsip asosida yuqori bosimni o‘lchovchi manometrlar ishlaydi
6 Ishlab chiqarishning avtomatlashtirish turlari
Avtomatlashtirish ishlab chiqarish jarayonlarini nazorat qilish va boshqarish funksiyalarini insondan avtomatik qurilmalarga o‘tkazishni nazarda tutadi. Avtomatika vositalari insonni og‘ir va bir xilda kechadigan monoton jismoniy mehnatdan ozod etibgina qolmay, ishlab chiqarish unumdorligini oshirish, ishlarning sifatli va xavfsiz bo‘lishini ham ta’minlaydi.
Avtomatika sohasida texnologik jarayonning barqarorligini ta’minlashga qaratilgan bir nechta muhim yo‘nalishlarda ishlarni tashkil etish vazifasi qo‘yilgan. Qurilish texnologiyasi operatsiyalarini avtomatlashtirish bo‘yicha eng muhim yo‘nalishlar va vazifalarga quyidagilar kiradi: a) parametrlarni nazorat qilish, uskunalar, mashina va mexanizmlar holatini diagnostika qilish; b) uskuna va jihozlarni masofadan turib va dastur orqali boshqarish; c) mashina va mexanizmlarni avariya va ortiqcha yuklanishdan himoyalash; d) qurilish mashinalarining ishchi organlari harakati va kuch yuritmalarini boshqarish; e) korxonalarda tayyorlanayotgan qurilish materiallari, buyumlari va konstruksiyalarini ishlab chiqarish jarayonlari va uskunalarni boshqarish, jumladan: – xomashyo, materiallar, suyuq yoki gazsimon moddalar, tayyor mahsulotlarni omborlarga joylash. Bu jarayonda bunkerlar, siloslar, rezervuarlar, konveyerlar avtomatlashtiriladi; – xomashyo, suyuq yoki gazsimon moddalar, tayyor mahsulotlarni tashish. Bu jarayonda konveyerlar, quvurlar, nasoslar va berkituvchi armaturalar avtomatlashtirish obyektlari hisoblanadi. – energiyani qabul qilish va uni taqsimlash. Avtomatlashtirish obyektlari: isitish qozonlari, kompressorlar, quvurlar, resiverlar
8Nurlanish pirometrlari
Nurlanish pirometrlarining ishlash prinsipi obyektning issiqlik nurlari quvvatini infraqizil nurlanish va ko‘z ilg‘aydigan yorug‘lik doirasida o‘lchashga asoslangan. Buning uchun nurlanish pirometrlarida qizdirilgan jismlar energiyasidan foydalaniladi. Nurlanish pirometrlari jism temperaturasini kontaktsiz o‘lchash asbobi hisoblanadi. O‘zining konstruktiv tuzilishi tufayli pirometrlar obyektdan xavfsiz masofada turib temperaturani o‘lchash imkoniyatini beradi. Pirometrlarning turli modellari obyekt temperaturasini 30 metr masofadan o‘lchay oladi. Qizigan jismning issiqlik energiyasi turli uzunlikdagi to‘lqinlar shaklida nurlanadi. Pastroq (masalan 500o S) temperaturada jism infraqizil nurlarni chiqaradi, temperatura oshgan sari jism rangi to‘q qizildan turli to‘lqin uzunligidagi oq rangga o‘tadi. Qizigan jismning temperaturasi oshishi va rangi o‘zgarishi bilan monoxromatik (bir rangli) nurlanishning intensivligi ham tez oshadi, shu bilan birga jamlangan nurlanish (radiatsiya) ham kattalashib boradi. Qizigan jismlarning bu ikki xossasi temperaturani o‘lchashga imkon beradi. Konstruktiv jihatdan pirometrlar pirometrik o‘zgartkich va ma’lumotni aks ettiruvchi analogli yoki raqamli qurilmalardan iborat. Odatda pirometrlar o‘lchash noqulay bo‘lgan joylarning yoki harakatlanayotgan obyektlarning temperaturasini yoxud boshqa datchiklarni ishlatib bo‘lmaydigan yuqori temperaturalarni o‘lchash uchun qo‘llanadi.
9Datchiklar va ularni avtomatlashtirish sxemalarida qo’llanilishi
Datchiklar (o‘zgartkichlar, sensorlar) o‘lchash, signallash, rostlash yoki boshqaruv qurilmasining bir qismi bo‘lib, nazorat qilinayotgan kattalik (temperatura, bosim, chastota, yorug‘lik kuchi, kuchlanish, tok va h.k)lar haqida tezkor axborot olish va avtomatika zanjiridagi keyingi element qabul qilishi, uzatishi, saqlashi, qayta ishlashi, qayd etishi va ayrim hollarda boshqarilayotgan jarayonga ta’sir ko‘rsatuvchi boshqa turdagi signalga aylantirib beruvchi qurilmaga aytiladi. Avtomatikada qo‘llaniladigan datchiklar xilma xil bo‘lib, bir qator xususiyatlarga ko‘ra turkumlanadi. Ishlash prinsipiga ko‘ra datchiklarning qarshilik, fotoelektrik (optik-elektron), induktiv, sig‘im, termoelektr va boshqa turlari mavjud. Datchiklar o‘lchov zanjirida birinchi bo‘lib joylashtirilishi tufayli ular birlamchi o‘zgartkich deb ham yuritiladi. Birlamchi o‘lchash o‘zgartkichlari (datchiklar) generatorli va parametrik turlarga bo‘linad
10 Haroratni o’lchash va ularning turlari
Modda temperaturasini o‘lchash uchun termometrik modda (masalan, simobli termometr) temperaturasi o‘lchanishi kerak bo‘lgan muhitga kiritiladi. Bu ikki jism orasidagi temperatura muvozanati vujudga kelgan holatdagi miqdori o‘lchanayotgan obyektning temperaturasini belgilaydi va uning sondagi ifodasi o‘lchov asbobining ko‘rsatishiga qarab aniqlanadi. Temperaturani o‘lchash asboblari ishlash prinsipiga qarab quyidagi turlarga bo‘linadi: 1. Kengayish termometrlarining o‘lchash prinsipi termometrik moddalar - suyuq, bimetall va metall sterjenlarning hajmiy yoki chiziqli kengayishi ular kiritilgan muhit temperaturasining o‘zgarishiga mutanosibligiga asoslanadi. 2. Manometrik termometrlarning ishlash prinsipi germetik berk hajm ichiga joylashtirilgan termometrik moddalar (gaz, suyuqlik va kondensatsion suyuqlik) bosimining ular kiritilgan muhit temperaturasiga mutanosib o‘zgarishiga asoslanadi. 3. Qarshilik termometrlarining ishlash prinsipi o‘lchanayotgan muhit ta’sirida elektr o‘tkazgich hamda yarim o‘tkazgichlar elektr qarshiligi o‘zgarishining ularga ta’sir qilayotgan temperaturaga mutanosib ekanligiga asoslangan. 4. Termoelektr termometrlarning ishlash prinsipi temperatura ta’sirida ikki xil metalldan ishlanib, uchlari kavsharlangan o‘tkazgichlarda termoelektr yurituvchi kuchning hosil bo‘lishiga asoslangan.
11 Elektromagnit (induksion) sarf o‘lchagichlar. Elektromagnit induksion sarf o‘lchagichlarning ishlash prinsipi elektr o‘tkazuvchan suyuqlik oqimining tashqi magnit maydoni ta’sirida sarfga proporsional bo‘lgan elektr yurituvchi kuch (EYUK)ning induksiyalanishini o‘lchashga asoslangan. EYUKning qiymati, magnit maydoni o‘zgarmas bo‘lganda, elektromagnit induksiyasining asosiy tenglamasi orqali aniqlanadi: E=V vd , bu erda, V - magnit qutblari orasida hosil bo‘lgan elektromagnit induksiyasi,Tl; d – quvur ichki diametri, m; v – oqimning o‘rtacha tezligi, m/s. Bu formuladan o‘zgarmas magnit maydonida EYUK ning qiymati sarfga to‘g‘ri proporsional ekanligini ko‘rish mumkin
14 Bosim farqlari o‘zgarmas sarf o‘lchagichlar – rotametrlar ichiga suzgich 2 joylashtirilgan konussimon trubka 1 dan tuzilgan bo‘lib, toza yoki biroz ifloslangan bir jinsli suyuqlik va gazlarning sarfini o‘lchashga mo‘ljallangan
Rotametrning ishlash prinsipi o‘lchanayotgan suyuqlik yoki gaz oqimi ta’sirida konussimon naycha ichiga joylashtirilgan suzgichning vertikal siljishiga asoslangan. Rotametr orqali o‘tayotgan suyuqlik yoki gaz ma’lum bir kuch bilan suzgichga ta’sir ko‘rsatadi. Agar bu kuch suzgich og‘irligidan katta bo‘lsa, suzgich yuqoriga ko‘tariladi va buning natijasida konussimon naychaning ichki devorlari orasidagi suyuqlik (gaz) o‘tish tirqishi ham o‘zgaradi. Bunda suyuqlik tarafidan suzgichga ta’sir qilayotgan gidrodinamik kuch suzgich massasi bilan muvozanatlashgunga qadar kamayib boradi. Kuchlar muvozanatlashganda rotametr suzgichi ma’lum balandlikda to‘xtaydi, bu esa sarf miqdorini ko‘rsatadi.
24Rele va uning turlari
Relelar funksional vazifasi va tuzilishidagi farqlar bo‘yicha guruhlarga ajratiladi. Funksional xossalariga ko‘ra relelar vaqt, tok, kuchlanish, quvvat, oraliq, signal relelariga; tuzilishiga ko‘ra elektromagnit, elektromexanik, magnit orqali boshqariladigan (gerkon va ferridlar), elektron, elektron-elektromagnitli yoki kombinatsiyalashgan relelarga; vazifasiga qarab avtomatika relelari himoya, ijrochi, oraliq va aloqa relelariga ajratiladi.
Qabul qilayotgan fizik kattalik turiga qarab relelar elektr, issiqlik, mexanik, optik va boshqa turlarga bo‘linadi. Bunda elektr relelar tok, kuchlanish, quvvat, qarshilik, chastota, faza siljishi ta’sirida; mexanik relelar bosim, vakuum, sath, chiziqli va burchak siljishlari, zo‘riqish, tezlik, tezlanish, suyuqlik va gazlar sarfi, oqim tezligi; issiklik relelari haroratning o‘zgarishi; optik relelar yoritilganlik va yorug‘lik oqimining spektral tarkibi; akustik relelar tovush bosimi va tovush to‘lqinlari chastotasi; magnit relelar magnit maydoni kuchlanganligi, magnit induksiyasi va magnit oqimi ta’sirida ishlaydi.
19Sig‘im siljish datchiklari. Bu turdagi datchiklar ishlashining asosida kondensator sig‘imining uning geometrik konfiguratsiyasiga bog‘liqligi, boshqacha aytganda, kondensator plastinalarining to‘g‘ri chiziq yoki burchak bo‘yicha siljishi natijasida qoplamalar orasidagi masofa yoki yuzaning o‘zgarishi yotadi. Ma’lumki, yassi kondensatorning elektr sig‘imi quyidagi formula bilan aniqlanadi: bu erda εo – vakuumning dielektrik doimiysi; εm – qoplamalar orasidagi dielektrik muhitning o‘tkazuvchanligi; S – o‘zaroyopiladigan qoplamalar yuzasi; d – qoplamalar orasidagi masofa. Kondensator sig‘imi plastinalar orasidagi masofaga teskari proporsional ekanligini hisobga olsak, ta’sir etuvchi boshqa parametrlar aniq bo‘lganda, plastinalar orasidagi masofa d ning o‘zgarishi bo‘yicha sig‘im haqida xulosa qilish mumkin. Sig‘im o‘zgarishlarini turli usullar bilan qayd etish imkoniyati mavjud, lekin har qanday holatda ham kondensator elektr zanjiriga ulangan bo‘lishi kerak.
20Sathni o’lchash va uning turlai
Ishlash xarakteri jihatdan sath o‘lchagichlar uzluksiz va davriy ishlovchi (releli) turlarga bo‘linadi. Sath o‘lchagichlar ishining asosida turli xildagi fizik prinsiplar va uslublar, jumladan ultratovushli exolokatsiya, radioto‘lqinli lokatsiya, o‘tkazuvchanlikning o‘zgarishi, optik to‘lqinlarning qaytish yoki sinish burchaklarining o‘zgarishi, mexanik tebranishlarning yutilishi, gidrostatik bosim va boshqa xossalar yotadi. Sig‘im chegaralari va ekspluatatsiya sharoitlarining xilma-xilligi, o‘lchanayotgan moddalarning turlicha fizik-kimyoviy xususiyatlarga ega ekanligi suyuq va sochiluvchan materiallar sathini o‘lchashning kontaktli yoki kontaktsiz usullarini qo‘llashni taqozo etadi. Misol uchun, suyuqlik sathi balandligini o‘lchashga mo‘ljallangan o‘lchov asboblari sochiluvchan moddalar sathini o‘lchash uchun to‘g‘ri kelmaydi, ochiq sig‘imlarda ishlatiladigan asboblarni esa yuqori bosim ostida ishlaydigan sig‘imlar uchun qo‘llab bo‘lmaydi.
21Bosimni o‘lchash asboblarining ayrimlarida o‘lchanayotgan bosim ta’sirida asbobdagi egiluvchan elementlarning deformatsiyasi kuzatiladi. Shuning uchun bu asboblar deformatsion asboblar deb yuritiladi. Deformatsion manometrlar tuzilishining soddaligi, foydalanishdagi qulayligi va xavfsizligi tufayli eng ko‘p ishlatiladigan asboblar qatoriga kiradi. Deformatsion (prujinali) manometrlarning ishlash prinsipi o‘lchanayotgan bosim kuchining asbob sezgir elementining deformatsiyalanishi (egilishi) natijasida hosil bo‘lgan kuch bilan muvozanatlashishiga asoslangan. Yuzaga kelayotgan to‘g‘ri chiziqli yoki burchakli deformatsiya asbobning ko‘rsatuvchi yoki qayd etuvchi qismiga uzatila
17Manometrik termometrlarning ishlash prinsipi berk hajm ichida gaz, bug‘ yoki suyuqlik bosimining ular kiritilgan muhit temperaturasiga mutanosib o‘zgarishiga asoslanadi. Manometrik termometr termoballon 1, egiluvchan kapillyar naycha 2 va manometrdan iborat. O‘lchov asbobining manometrik qismi g‘ovak trubka 3, tutqich 4, tortqi 5 va tishli sektor 6 dan tashkil topgan (6.3-rasm). Trubka, kapillyar naycha va termoballon ishchi modda bilan to‘ldiriladi. To‘ldiruvchi modda turiga qarab manometrik termometrlar gazli, bug‘-suyuqlikli va suyuqlikli turlarga bo‘linadi. Manometrik termometrning termoballoni temperaturasi o‘lchanishi kerak bo‘lgan muhitga kiritiladi. Termoballon qiziganda uning ichidagi gaz, suyuqlik yoki bug‘ bosimi ortadi.
Qarshilik termometrlarining ishlash prinsipi jismlar elektr qarshiligining ularga ta’sir qilayotgan temperatura o‘zgarishiga mutanosibligiga asoslanadi. Metall termometrlarda harorat oshishi bilan qarshilik oshadi, yarim o‘tkazgichlarda, aksincha, kamayadi. Metall qarshilik termometrlarida elektrdan himoyalangan korpusga joylashtirilgan yupqa mis, platina sim yoki yarim o‘tkazgichlardan tayyorlangan simlardan foydalaniladi.
18Fotodatchiklar (optik asboblar) avtomatika vositasi sifatida deyarli barcha sanoat tarmoqlarida keng qo‘llaniladi. Tuzilishiga ko‘ra zamonaviy optik datchiklar monoblokli va ikki blokli turlarga bo‘linadi. Monoblok datchiklarda yorug‘lik manbai va optik signallarni qabul qilish qurilmasi yaxlit bitta korpusga joylashtiriladi. Ikki blokli datchiklarda yorug‘lik manbai va qabul qilgich alohida-alohida bo‘lib, bir o‘qda bir-biriga qaratilgan holda o‘rnatiladi. Fotodatchiklar tashqi fotoeffektli, ichki fotoeffektli (fotorezistorlar) va ventilli (yarim o‘tkazgichli fotodiodlar, fototranzistorlar) turlarga bo‘linadi. Fotodiod va fototranzistorlarda yorug‘lik nurlari yarim o‘tkazgichlarning p-n o‘tishiga ta’sir etib, unda elektrik potensiallar farqi generatsiyasini va p-n o‘tish o‘tkazuvchanligining o‘zgarishini hosil qiladi.
16Reostatli datchiklar turli xil konstruktiv ko‘rinishga ega bo‘lib, odatda mexanik o‘lchov asboblarida ko‘rsatkichlarni elektr kattaliklar (tok yoki kuchlanish)ga o‘zgartiruvchi element sifatida keng qo‘llaniladi. Reostatli datchiklardan - mexanik kuch datchiklari, suyuqlik yoki gaz bosimini (4.3- rasm), suyuqlik sathini) o‘lchovchi datchiklar va boshqalarda keng foydalaniladi. Reostatli bosim datchigining ishlash prinsipi membranaga ta’sir etayotgan bosimning oshishi natijasida qarshilikning o‘zgarishiga asoslangan. Membrananing egilishi turtqi orqali reostat siljigichini R bosimga proporsional masofaga suradi. O‘tkazgich elektr qarshiligining o‘zgarishi siljuvchi kontaktning ko‘chishidan tashqari o‘tkazgichning deformatsiyasi, solishtirma qarshiligining yoxud biror boshqa parametrining o‘zgarishi hisobidan ham bo‘lishi mumkin