13-Ma’ruza: sathni o’lchash usullari va asboblari

ELEKTR SATH O‘LCHAGICHLAR
Elektr sath o‘lchagichlarda suyuqlik sathning holati biror elektr signalga o‘zgartiriladi. Elektr sath o‘lchagichlar orasida eng ko‘p tarqalgani sig‘imli va aktiv qarshiliklarning o‘zgarishiga muvofiq o‘lchashga acoclangan asboblardir.

9 – rasm. Sig‘imli sath o‘lchagichning sxemasi
Suyuqlik sathining o‘zgarishi bilan bog‘liq ravishda elektrodlar orasidagi elektr sig‘im o‘zgarishiga asoslangan asbob sig‘imli sath o‘lchagich deb ataladi. Bunda, suyuqlikning dielektrik xususiyatlari nazorat qilinadi. Suyuqlik sathini sig‘imli sath o‘lchagich yordamida o‘lchashning prinsipial sxemasi 9-rasmda ko‘rsatilgan. Bu o‘lchagich silindrik kondensator va o‘lchash asbobidan iborat. Sath o‘lchanishi kerak bo‘lgan suyuqlik quyilgan idishga izolyatsion material bilan qoplapgan elektrod 2 tushiriladi. Elektrod idish devorlari bilan birgalikda silindrik kondensatorni hosil qiladi, uning sig‘imi suyuqlik sathi o‘zgarishi bilan o‘zgaradi. Sig‘imning kattaligi elektron kuchaytirgich 3 orqali kuchaytirilib, signalizator yoki o‘lchash asbobi 4 ga uzatiladi.
Sig‘imli sath balandlik o‘lchagichlarni silindrik va plastinkali turda, shuningdek, qattiq sterjen ko‘rinishida chiqariladi.
O‘zgartkichning sig‘imi ikki qism sig‘imi - suyuqlikka botirilgan ε_s dielektrik o‘tkazuvchanlikli va muhitda joylashgan ε_M (havo uchun ε_M=1) dielektrik o‘tkazuvchanlikli qismlar sig‘imlari yig‘indisiga teng.
Silindrik o‘zgartkichning sig‘imi (9- rasm, b) quyidagicha ifodalanadi:



D





D





D



0.24

 



  _ 

( )

h H h

H h

( )

h
C C_h C_{H h} ^{с М c M}
lg

   

 



0.24
0.24 ^{   } (18)

lg







lg













d

d

d
bu erda, h – sathning o‘lchanayotgan balandligi, sm; H – idish balandligi, sm; D va d – o‘zgartkich naychalarining tashqi va ichki diametrlari, sm; C – silindrik o‘zgartkichning sig‘imi, pF.
Agressiv, lekin elektr tokini o‘tkazmaydigan suyuqliklar sathini o‘lchashda o‘zgartkich qoplamalari kimyoviy turg‘un qotishmalardan tayyorlanadi yoki har bir qoplama korroziyaga qarshi modda (viniplast yoki ftoroplast) bilan qoplanadi. Bu qoplamalarning dielektrik xususiyatlari hisoblashlarda e’tiborga olinadi. Elektr o‘tkazadigan suyuqliklar sathini o‘lchashda ham qoplamalar izolyatsion modda bilan qoplanadi.
Elektr sig‘imi, odatda, rezonans va ko‘prik sxemalari yordamida o‘lchanadi. Rezonans usulida o‘lchanayotgan sig‘im induktivlik konturiga parallel ulanadi va rezonans konturini hosil qiladi. Rezonans konturi o‘zgartkichning ma’lum boshlang‘ich
sig‘imdagi ta’minlovchi chastota rezonansiga rostlanadi.
O‘zgartkichning sig‘imi nazorat qilinayotgan muhit kerakli
sathga erishgan yoki erishmaganligini ko‘rsatadi. Bu sig‘im
o‘zgarishi natijasida uning chastotasi o‘zgaradi va rezonans
buziladi. Bu usul ko‘pchilik sig‘imli sath signalizatorlarida
ishlatiladi.
69