Avtomatlashtirish va boshqarish

Ishlash prinsipi –termoanemometrik.
Suyuqliklar, gaz va bug’ sarfi ko’pgina texnologik jarayonlarning muhim ko’rsatkichlaridan biri hisoblanadi. Sanoat va laboratoriya qurilmalarida qo’llaniladigan amaldagi moddalarning sarfini o’lchash usullari (15) da batafsil ko’rib chiqilgan. Eng keng tarqalgan moddalar sarfini o’lchash usullarining ba’zi bir xusussitlarini aytib o’tamiz.

Kombinatsiyalangan bosim trubkasida hosil bo’ladigan bosim o’zgarishi r dinamik bosimga teng. Bu o’zgarishga muvofiq keladigan tezlik  quyidagi tenglama yordamida aniqlanadi:

=K_t
bu yerda K_t-naycha koeffitsienti (to’g’ri tayyorlangan naychalar uchun birga yaqin)
Bosim trubkalari oqim kesimining muayyan bir nuqtasidagi tezlikni o’lchaydilar. SHuning uchun moddalar sarfini aniqlashda mahalliy tezlik  va o’rtacha tezlik _s o’rtasidagi nisbatni bilish zarur.
Bu nisbat tezliklarning truboprovod kesimi bo’yicha taqsimlanishi bilan aniqlanadi. O’qqa nisbatan simmetrik oqimda tezliklar taqsimlanishi reynolьds soni Re bilan trubaning g’adir-budirlik darajasi bilan aniqlanadi. (15)da belgilanganday, truba markazidan 0,762 R masofada sonlarning keng diapazonida Re 4^.10³ dan 3 ^.10⁶ /_c=1±0,005 ga teng. Laminar rejimda bu nisbat truba markazidan 0,707 R masofada o’rinlidir, bu yerda R-truba radiusidir.
Hozirgi vaqtda sanoatda eng keng tarqalgan usullardan biri moddalar sarfini toraytirish qurilmasi yordamida o’lchash usulidir. Toraytirish qurilmasining qo’llanilishi va hisobi qoidalari (16)da reglamentlashtirilgan, hisob uchun zarur bo’lgan ma’lumotlar (17) da keltirilgan.
Toraytirish qurilmasida hajm Q_o yoki massa Q_m va bosimlar farqi r o’rtasidagi bog’liqlik quyidagi tenglama bilan aniqlanadi:
Q_o = αε Fo
Q_m = αε Fo
bu yerda F_o – toraytirish qurilmasi teshigining yuzasi, m²; r- toraytirish qurilmasi yonlarida o’lchangan zichlik kg/m³; α – sarf koeffitsienti; ε – kengayish koeffitsienti sarf koeffitsienti α qiymati toraytiruvchi qurilmaning moduli m va Reynoldьs Re soni bilan bog’liq.

Re>Re_gran bo’lgan holatda α amalda faqatgina m ga bog’liq. α ning haqiqiy koeffitsienti boshlang’ich α_u orqali quyidagi formula bo’yicha aniqlanadi. (sanoat sarf o’lchagichlar uchun).

α = α_uK₂ K₃
bu yerda K₂ – truboprovodning g’adir-budirligiga tuzatma ko’paytuvchi; K₃ – diafragmaning kirish qirrasini to’mtoqlashuviga tuzatma ko’paytuvchi (soplolar uchun /r₃=0)
O’lchashning bu usuli qo’llanilganda ko’pincha sarf tenglamalaridagi parametrlar haqiqiy qiymati va hisoblab chiqilgan qiymatlar o’rtasidagi nomutanosiblik oqibatida xatoliklar kelib chiqishi mumkin. Masalan. Muhit temperaturasi t hisoblab chiqilgan muxit temperaturasi t_p dan chetga og’ganda muhit zichligi o’zgaradi, bu sarf o’lchagich ko’rsatishining o’zgarishiga olib keladi. Gaz quruq bo’lgan holatda R zichligining yangi qiymati normal sharoitdagi zichlik qiymati R_n orqali quyidagi formula bo’yicha aniqlanadi.
R=P_H
bu yerda R va T – muhitning haqiqiy bosimi va absolyut temperatura; R_N va T_N – normal sharoitdagi muhit parametrlari; R – (16) bo’yicha aniqlanadigan muhitning siqilish koeffitsienti.
Suyuqlik o’lchanganda R zichlik 1 temperaturada quyidagi formula bo’yicha aniqlanadi R=P_p[1-β(t-t_p)], bu yerda R_r – t_p temperaturasi hisoblab chiqilgandagi suyuqlik zichligi; β – temperatura intervali t_p dan t gacha bo’lgan holda suyuqlikning hajmiy issiqlik kengayishining o’rtacha koeffitsienti.
Difmanometr ko’rsatayotgan sarf o’lchashdagi o’rtacha kvadratik nisbiy xatolik quyidagi formula bo’yicha aniqlanadi.
Sarf koeffitsientining o’rtacha kvadratik xatoligi teng.
Ildiz osti ifodani tashkil etadigan qiymat (16) bo’yicha aniqlanadi va qiymatlari (16) keltirilgan formulalar bo’yicha aniqlanadi.
Elektromagnit sarf o’lchagichlar elektr o’tkazuvchi muhitlar sarfini o’lchashda qo’llaniladi. SHu sababli ulardan elektr o’tkazmaydigan gaz, neft-mahsulotlari, moylar va boshqalarda foydalanish mumkin emas.
Sarf o’lchagichning o’lchov o’zgartirgichi konstruktsiyasi amalda truboprovodning shakli va kesimini o’zgartirmaydi va shu sababli ifloslangan suyuqliklar va pulьpalarni o’lchash uchun keng qo’llanilishi mumkin. Bu usul bilan suyuq metallarning sarfini o’lchash mumkin.
Ulьtratovushli sarf o’lchagichlar o’lchanadigan muhit bilan bevosita kontaktsiz sarf o’lchovini amalga oshirish imkonini beradi. Bu usul bilan hozircha faqatgina suyuqliklar sarfi o’lchanadi. Ulьtratovushli sarf o’lchagichlar sxemasi murakkabligi sababli hozircha ular sanoatda keng qo’llanilmaydi.
Ba’zi bir issiqlik sarf o’lchagichlar (kalorimetrik, termoanemometrik) birmuncha keng tarqalgan. Ularning ishlash printsipi suyuqlik yoki gaz oqimining yordamchi energiya manbaii yordamida qizdirilishiga asoslangan. Bu energiya manbaii oqim tezligi va qizdiruvchi qurilmadagi issiqlik sarfiga bog’liq bo’lgan temperaturalar farqini vujudga keltiradi. Sarf o’lchashning ko’pgina boshqa usullari ham mavjud bo’lib, ular yanada kam tarqalgandirlar
5.1. SI tizimida sarf o’lchash uchun qanday o’lchov birliklari qabul qilingan va ular o’zaro qanday bog’langan?
5.2. Δ=100mm diametrii trubadan o’rtacha tezligi υ_o’rt=1,5m/s bo’lgan suyuqlik oqimi xarakatlanmoqda.
Zichligi r=990 kg/m³ bo’lgan suyuqlik massasining sarfini aniqlang.
5.3. Xarakatlanayotgan oqimli trubaga ikki bosim naychasi o’rnatilgan (5-1r).
Bu naychalarning har birida qanday bosim o’rnatiladi (statik, dinamik yoki to’liq) va bu bosimlar o’rtasidagi farq nimaga teng bo’ladi?
5.4. 5-3 sharti uchun aniqlang, bosim naychalaridagi bosim o’zgarmas statik bosimdagi oqim tezligi o’zgarganda qanday o’zgaradi?

5.5. Bosim naychasi hosil qilayotgan bosimlar farqini aniqlang, agarda suv oqimi 0,1m/s tezlikda xarakat qilsa, suvning zichligi r=985kg/m³, naycha koeffitsienti K_t=0,97.

5.7. Qaysi toraytiruvchi qurilmalar standart deb ataladi va ular qanday sharoitlarda sarf o’lchash uchun qo’llanilishi mumkin?
5.8. Diametri 30mm bo’lgan truboprovoddagi suv sarfini diafragmalar yordamida o’lchash mumkinmi?
5.9. Sarf koeffitsientlari qiymati nima bilan aniqlanadi va ular ekspluatatsiya jarayonida o’zgarishi mumkinmi?
5.10. Truboprovodga diafragma o’rnatilayotganda 1 muhitning nominal sarf qiymati 230 t/s ni tashkil qilishi ko’zda tutilgan edi, diafragma α_maks=250 t/ch ga mo’ljallangan, difmanometr esa Δr_maks=400kgs/m² ga biroq ekspluatatsiya jarayonida aniqlandiki, muhit sarfi 380 t/ch ga teng bo’ladi. Diafragmani almashtirishning iloji yo’q.
SHunday difmanometr tanglanki, u yordamida 380t/ch sarfni o’lchash mumkin bo’lsin.
5.24. Suv sarfini o’lchash uchun bir difmanometr sarf o’lchagich diafragmadan pastroqda, ikkinchisi esa yuqoriroqda joylashgan deb faraz qilamiz.(5-2r) Sarf o’lchagichlarning ko’rsatishlari bir sarfning o’zida bir hil bo’ladimi yoki impulьs naychalardagi suyuqlik ustunining gidrostatik bosimi hisobiga farq qiladimi?
5.25. Truboprovod kondensatlanmaydigan gaz bilan to’ldirilgan. Membranali difmanometrlar impulьs naychalari qisman suv bilan to’ldirilgan (5-3r). Sarf nol bo’lgan xolatda bu naychalardagi suv sathi bir xil.
Ularning sathi gaz sarfi o’zgarishi bilan o’zgaradimi?
5.26. 5-25 masalasi sharti uchun impulьsli trubalarining ichki diametri α=10mm deb qabul qilamiz. Gazning haqiqiy sarfi Q₀=10m³/ch, bunda diafragmadagi bosim farqi Δ_r=1000kgs/m², difmanometr kamerasi hajmi o’zgarishi ΔV=4sm³.
Difmanometr-sarf o’lchagich qanday sarfni ko’rsatadi?.
5.27. O’ta qizdirilgan bug’ sarfini o’lchash sxemasini ko’rib chiqamiz (5-4r). Ichki diametri α₁=100mm bo’lgan 1-idish bosim otbor joyiga soplo oldiga ulangan. Huddi shunday 2-idish toraytiruvchi qurilmadan keyin bosim otbor uchun ulangan. Idishning uzunligi 100mm. Idishlar membranali difmanometrga ichki diametri α₂ =10mm bo’lgan impulьsli trubkalar bilan ulangan sarf qiymati nolga teng bo’lganda har ikkala impulьsli trubkalar va idishlar rasmda 0-0 liniyalari bilan belgilangan bir hil sath balandligida suv bilan to’ldirilgan. Sarf qiymati noldan α_maks=10t/ch gacha ko’tariladi, bunda soplodagi bosim farqi Δr_maks=1000kgs/m², bunga mos ravishda difmanometr kameralarining hajmini o’zgarishi ΔV=4sm³ deb faraz qilamiz.
Impulьsli trubkalardagi sath balandligining farqi tufayli ro’y bergan sarf o’lchagich ko’rsatishidagi xatolikni aniqlang.

I [
5.38. Sarf o’lchashning elektromagnitli usuli elektr o’tkazmaydigan suyuqliklar uchun qo’llanilishi mumkinmi? qanday suyuqliklar elektro’tkazuvchan va elektr o’tkazmaydigan hisoblanadilar?.
5.39. Bir elektromagnitli sarf o’lchagichning o’zidan avvaliga elektr o’tkazuvchanligi 80sm/m, o’rtacha tezligi 10m/s bo’lgan NSI eritmasi o’tkazildi, keyin esa o’tkazuvchanligi 40sk/m, tezligi 20m/s bo’lgan KON eritmasi o’tkazildi.
Bu xolatlarda sarf o’tkazgich elektrodlari o’rtasidagi EYuK bir hil bo’ladimi?
5.40. Diametri d=100mm bo’lgan truboprovodga o’rnatilgan elektromagnit sarf o’lchagichda induktsiyalanayotgan EYuK qiymatini aniqlang. Suv sarfi Q=200m³/ch. Magnit maydon induktsiyasi V=0,01tl.

5.42. Elektr o’tkazuvchanligi yuqori bo’lmagan muhitlar sarfini o’lchovchi elektromagnitli sarf o’lchagichlarning dastlabki o’zgartgichlarining materiallariga qanday talablar qo’yiladi.

5.43. Ishqoriy eritmalar sarfini o’lchash uchun qaysi tipdagi elektromagnitli sarf o’lchagich (doimiy yoki o’zgaruvchan magnit maydonli) qo’llash mumkin?

50. Suyuqlik oqib chiqadigan tirqish to’g’riburchakli bo’lgan teshikli sarf o’lchagich uchun sarfni hisoblash tenglamasini hisoblang (5-6).