Avtomatlashtirish va boshqarish

Kapilyar qovushqoqlikni o’lchovchi asboblar
Qovushqoqlik – suyuqlik va gazlar ,bir qismining boshqa qismiga nisbatan turli xil deformatsiya jaroyonida ko’chishga qarshilik ko’rsatish qobilyatidir.
Qovushqoqlikning miqdoriy xarakteristikasi dinamik va kinematik qovushqoqliklar xisoblanadi.

1-rasm SHisha kapilyar Qovushqoqlikni o’lchovchi asbobrlar
Dinamik qovushqoqlik yoki qovushqoqlik kaeffitsenti quyidagi tenglama orqali aniqlanadi .

_{ } (1)
Bu yerda:
dF-ichki ishqalanish kuchi , dS- suyuqlik ichki qatlami yuzasiga dv/dl-tezlik gradientida taьsir qiladi.
Qovushqoqlik koeffitsenti, tizimdan tashqari kattaligi – puaz(P) : 1P = 0.1 Pa *s 20% temperaturadagi suvning qovushqoqlik kaeffitsenti 0.01 P yoki 1 sP (santipuaz) ga teng . 20^o S dagi yeta (N₂O )- 0.010019±0.000003 P ga teng.
Kinematik qovushqoqlik (belgilanishi V.m²/s) kattaligi, suyuqlik qovushqoqlik kaeffitsientining uning r- zichligiga nisbatiga teng.
V=n/p (2)
Kinematik qovushqoqlik birligi 1sm²/s , Stoks nomini olgan . (St) Suyuqlik koeffiyentiga teskari kattalik suyuqlik oluvchanlik xisoblanadi

(3)
Nisbiy qovushqoqlik ( belgisi etoat , o’lchamsiz kattalik) yeta v suyuqlik koeffitsientining , yeta e aniq qiymat, etalon suyuqlik – toza erituvchi Qovushqoqlik koeffitsenti miqdoriga nisbatiga teng.

(4)
Odatda etalon suyuqligi sifatida suv ishlatiladi bunda 20^oS yeta e = 1.0019 sP = 1.0019 10^-2 Pa*s, Etalon sifatida boshqa suyuqliklar xam taklif etiladi: Benzol S₆N₆ (eta=6.468*10^-4Pa*s, 20^oS), etalon S₂N₅ON yeta = 1.09 103 Pa*s , 25*s)
Dinamik qovushqoqlik va tadqiq qilinayotgan suyuqlik xossalari katta diapazoni miqdori- qovushqoqlikni aniqlash usullarini turli bo’linishini va Qovushqoqlikni o’lchovchi asboblar tuzilishini aniqlab berdi:
Kapillyar, sharikli, ratatsion,ultratovushli ,vibratsion bosimda va boshqalar. Ular 1012 Pa*s gacha miqdorni, 1gga 104 a bir necha kelvin gradislaridan 1500 k gacha , ulchash imkoniyatini beradi

2- rasm a) Ostьzolьd qovushqoqlikni o’lchovchi asboblari, b) Ubbelode qovushqoqlikni o’lchovchi asboblar yoki VPJ -1 , v) Martin qovushqoqlikni o’lchovchi asboblari. G) Mikro kovushkoklar va d) Eppelьbey kiydirmasi.

Doimiy bosim va temperaturadagi kapilyar orqali oqib chikuvchi tadqiqqilinayotgan suyuqlik tezligini ulchash usuli 10^-3 dan 10^-3Pa*s Qovushqoqlik intervalida yotgan suyuqliklar uchun yetarlicha aniq xisoblanadi.

Labaratoriyalarda kapilyar qovushqoqlikni o’lchovchi asboblar juda keng qullaniladi.(2-a rasm)

Uning yordamida qovushqoqlikni aniqlash uchun, etalon suyuqlikning aniq ulchangan xajmi asbobning tirsagi 4 ga solinib, 20+0.1 temperaturani ushlab turuvchi termostat ga joylashtiriladi , bunda nazorat termometri simob rezervuari, kopilyar 3 ning urtasi bilan bir xil balandlikda bulishi zarur. Qovushqoqlikni o’lchovchi asbobdagi suyuqlik satxi esa , termostatdagi suyuqlik satxidan baland bulmasligi kerak. Suyuqlikning dinamik qovushqoqlik mikdori temperaturaga sezilarli darajada boglik, masalan:20℃ dagi temperaturasi 1℃ ga uzgartirilsa, qovushqoqlik 2.5% ga uzgaradi , shu temperaturadagi kastor yogi 1℃ ga uzgarganda esa qovushqoqlik 8.5% ga uzgaradi
Doimiy temperaturaga erishilgandan sung etalon syuqlikni chap tirsak 1 – ga kiydirilgan noksimon surgich yordamida kappilyar orqali tirsak 4 dan shunday surib olinadiki suyuqlik miqdori M1 belgidan bir muncha yuqori bulishi va kengayish 2 butunlay tulish kerak, shundan sung noksimon surgich egilib suyuqlik oqib chiqishiga imkon beriladi. M1 belgidan M2 belgigacha etalon suyuqlik siljishi uchun ketgan t vakt 0.05 sekund aniqlikgacha ulchanadi. Etalon suyuqlik qovushqoqlik koeffitsenti X quyidagi tenglama orqali ifodalanadi.

Bu yerda :

K – qovushqoqlikni o’lchovchi asbob doimiysi, Pa*ml/g;
re – tajriba temperaturasidagi etalon suyuqlik zichligi g/ml
Bu tenglamadan qovushqoqlikni o’lchovchi asbobga doimiy topiladi. SHundan keyin tajriba xuddi shu hajmdagi tadqiq qilinayotgan V suyuqlik ustida olib boriladi. (5)

(5) tenglamani (6) tenglamaga bo’lib quyidagi hisob formulani hosil qilamiz

(6)
Qovushqoqlikni o’lchovchi asbob doimiysini – qovushqoqlik koefitsientini o’lchashdan oldin davriy ravishda tekshiriladi. Ulchashni amalga oshirishdan oldin qovushqoqlikni o’lchovchi asbob benzin yoki atseton, xromli aralashma, toza suv, dietil efir yordamida yuviladi va changsiz quruq havo oqimi yordamida tozalanadi. Asbob o’lchami, kapilyar diametri va etalon suyuqligi shunday tanlanadiki bunda _{ }v va _{ }e miqdorlar 100 – 200 sek. intervalda yotishi kerak.
(6) tenglama asosida M1 VA M2 belgilari orasidagi o’rtacha suyuqlik ustuni doimiysi haqidagi farazlar yotadi chunki asbobga aniq va doimiy hajmga ega suyuqlik pipetka va termostatga bir temperaturadagi suyuqlik solinadi. Agar asbobga kirguncha va kirgandan so’nggi suyuqlik temperaturasi har xil bo’lsa bunda suyuqlik ustuni o’rtacha balandligi doimiy bo’lmaydi va qovushqoqlikni aniqlashda xatolik yuzaga keladi. Ulchashdagi xatolikni etalon va tekshirilayotgan suyuqlik yuzasidagi taranglik olib kelishi mumkin. Yetarli katta diametrga ega 2 kengaytmada suyuqlik sathi pasaya boshlasa o’lchashga yetarlicha ta’sir ko’rsatilmaydi lekin suyuqlik 2 kengaytmaning konussimon pastki qismigacha tushsa yuza tarangligi oshib boradi va kapilyarda M2 belgigacha maksimal qiymatgacha yetadi.
Ulchashdan oldin qovushqoqlikni o’lchovchi asbobni vertikal ravishda o’rnatish lozim, chunki kapilyardan suyuqlik oqib chiqishidagi gidrostatik bosim kalibrovkada ham , tatqiq qilinayotgan suyuqlik qovushqoqligini o’lchashda ham bir xil bo’lishi zarur.
Kapilyar ichki diametri 0,1 – 0,2 mm; o’lchash aniqligi 0,1 % bo’lganda suyuqlikka yoki qovushqoq o’lchagichga chang boshqa suyuqlikning tomchilari, gaz pufakchalari tushushiga yo’l qo’ymaslik kerak, ular o’lchanayotgan suyuqlik bilan aralasha olmaydi. Aks holda ular kapilyar diametrini kichraytiradi va qovushqoqlikni aniqlashda xatolikni oshiradi. Keraksiz moddalar ko’zga ko’rinmas kattalikka ega ekanligini hisobga olish zarur. Etalon va tatqiq qilinayotgan suyuqlik ham kolloid zarralardan tozalanishi zarur. Kapilyar ifloslanishi natijasida hosil bo’lgan xatolikni aniqlashning eng yaxshi usuli suyuqlik qovushqoqligi o’sha turdagi boshqa Qovushqoqlikni o’lchovchi asboblar yordamida qayta o’lchash hisoblanadi.
Qovushqoqlikni o’lchovchi asbobga havodan boshqa zarralarning tushushini oldini olish uchun Eppelbey qo’shimchasi qo’llaniladi. Qo’shimcha pufaklarida zich polimer paxtadan iborat tamponlar mavjud.
Rezinali noksimon so’rg’ich yordamida suyuqlikning kapilyarga so’rilishi jarayonida suyuqlikning tugash vaqtida o’lchashda ochiladigan qo’shimchaning rezina trubkasiga Gofman qisgichi kiydiriladi.
VPJ -1 markali Qovushqoqlikni o’lchovchi asbobda kinematis qovushqoqlik quyidagicha aniqlanadi Tirsak 4 ga shunday suyuqlik miqdori solinadiki bunda suyuqlik miqdori tirsak 1 da kapilyar 3 ning pastki teshigiga ozgina yetmasligi kerak. Keyin Qovushqoqlikni o’lchovchi asbob termostatga tushuriladi va u yerda 20+- 0,1 S , 10 – 15 minut davomida ushlab turiladi.
SHundan so’ng termostatdan chiqarmasdan o’simta 5 ni barmoqlarimiz bilan yopib tirsak 7 ga kiydirilgan noksimon so’rg’ich yordamida rezurvar 6 da suyuqlik uzulishi yuzaga kelmasligini kuzatgan hamda suyuqlik M1 belgidan yuqoriroqqacha so’riladi. So’rish jarayonini tugatib barmoqlarimizni o’simta 5 dan olib suyuqlik miqdorini kuzatgan holda kengaytma 6 ga oqib tushushiga yo’l qo’yib beramiz.
Suyuqlik miqdori M1 belgiga yetganda sekundamer yoqiladi va miqdor M2 belgiga yetganda to’xtatiladi.
Suyuqlik oqimi vaqti yozib olinib bu jarayon 4-5 marta takrorlanadi. Keyin Qovushqoqlikni o’lchovchi asbob yuviladi, quritiladi va etalon suyuqlik bilan to’ldiriladi. Ulchash yana 4-5 marta takrorlanadi.
Agar so’nggi 2 ta o’lchash natijasi 0,3 % gacha mos kelsa oqib tugash o’rta arifmetigi topiladi va Qovushqoqlikni o’lchovchi asbob doimiysi hisoblanadi( sSt/s):
(7)
Kinematik qovushqoqlik miqdori quyidagi munosabat orqali hisoblanadi:
(8)
Bu yerda
_{ }– oqib tugash vaqti