Avtomatlashtirish va boshqarish

Absorbsion nam o‘lchagichning ishlash prinsipi (suyuqlik uchun) suvning infraqizil nur sohasiga yaqin spektr nurlanish energiyasini yutishiga asoslangan. Bunday nam o‘lchagichning prinsipial sxemasi 35.3-rasmda ko‘rsatilgan.
S uyuqlik kamera 2 dan o‘tkaziladi, u yerda suyuqlik orqali manba 1 dan nurlanish oqimi F₁ o‘tadi. Kamerada energiyaning bir qismini nam yutganligi uchun chiqayotgan nurlanish oqimi F₂ ning energiyasi aralashmadagi nam qiymati qancha ko‘p bo‘lsa shuncha kam bo‘ladi. Oqim F₂ ni qabul qilgich 3 o‘lchaydi. Nurlanish manbai bo‘lib cho‘g‘lanish lampasi, qabul qilgich bo‘lib esa fotorezistor xizmat qiladi. Sanoatda ishlatidadigan nam analizatorlari atseton va spirtdagi nam qiymatini 0 dan 5% gacha aniqlash uchun xizmat qiladi.


Nazorat uchun savollar
1 Gazning mutlaq namligi va nisbiy namlik deyilganda nimalar tushuniladi?
2. Gazlarning namligini o‘lchashni tushuntirib bering?
3. Suyuqliklarning namligini o‘lchashni tushuntirib bering?


Ma'ruza №36.
Qattiq jismlarning namligini o‘lchash
usullari va asboblari.


Reja:

1. Qattiq jismlarning namligini o‘lchash usullari.

   
   

2. Qattiq jismlarning namligini o‘lchovchi asboblar.

   
   

Qattiq va sochiluvchan materiallarning namligini o‘lchash usullari shartli ravishda ikki guruhga bo‘linadi: l) namunadagi nam yoki quruq modda massasini aniqlashga imkon beradigan bevosita usullar (quritish, ekstraksion va kimyoviy usullar); 2) namlikni unga bog‘liq parametrni o‘lchash yo‘li bilan aniqlaydigan bilvosita usullar (konduktormetrik, dielkometrik, o‘ta yuqori chastotali, optik, yadroviy magnit rezonansli, termovakuum, teplofizik usullar).

Bevosita usullar yuqori o‘lchash aniqligi va uzoq davom etishi bilan farqlanadi (10—15 soatgacha).
Bilvosita usullar yuqori tezlikda bajarilishi va o‘lchash aniqligi ancha pastligi bilan xarakterlanadi.
Texnik o‘lchashlarda deyarli hamma vaqt bilvosita usullar qo‘llaniladi. Bilvosita usullardan konduktometrik, dielkometrik (sig‘imli), o‘ta yuqori chastotali va optik usullar keng tarqalgan.
O datda sanoatda ishlatiladigan materiallarning ko‘pchiligi kapillyar-g‘ovak moddalar bo‘lib, ularda nam g‘ovaklarda saqlanadi. Material yutishi mumkin bo‘lgan nam miqdorn kapillyarlarning shakli, o‘lchami va joylashuviga, shuningdek, suvning material bilan bog‘lanish jihatiga bog‘liq. Namning material bilan turlicha bog‘lanishi uning fizik tavsiflariga turlicha ta'sir qiladi va bu bog‘lanishni aniqlash ancha qiyinchiliklarga bog‘liq. Shuning uchun qattiq va sochiluvchan materiallarning namligini o‘lchash qiyinchiliklar tug‘diradi va darajalangan tavsiflarning yetarli bo‘lmasligiga olib keladi.
Kapillyar - g‘ovak materiallar quruq holida solishtirma qarshiligi 10⁸ Om∙m va undan yuqori bo‘lgan dielektrik moddalar hisoblanadi. Kapillyar-g‘ovak materiallar namlanganida solishtirma qarshiligi 10⁴ Om∙m bo‘lgan o‘tkazgichlarga aylanishi mumkin.
Konduktometrik namlik o‘lchagichlar qattiq va sochiluvchan materiallar namligini o‘lchashda keng ishlatiladi. Konduktometrik usul modda namligi bilan uning elektr qarshilik o‘rtasidagi bog‘lanishga asoslangan. Bu bog‘lanish quyidagicha ifodalanadi:

, (36.1)

bu yerda R — meterialning qarshiligi, Om; S — material tabiatiga bog‘liq bo‘lgan doimiy kattalik; W — materialning namligi, %; p — tekshirilayotgan materiallarning strukturasi va tabiatiga bog‘liq bo‘lgan daraja ko‘rsatkichi (turli materiallar uchun keng chegaralarda o‘zgarib turadi).
S doimiy ham, daraja ko‘rsatkichi p ham har qaysi material uchun tajriba yo‘li bilan aniqlanadi.
Qarshilikning namlikka bo‘lgan darajali nisbati kapillyar-g‘ovak materiallar namligini konduktometrik usul bo‘yicha aniqlash usulining yuqori sezgirligini ko‘rsatadi. Lekin qarshilikning boshqa omillarga (harorat, material tarkibi, zichlik, kimyoviy tarkib, elektrolitlar mavjudligi va boshqalar) murakkab bog‘liqligi namlikni avtomatik ravishda uzluksiz o‘lchashda bu usulni yaroqsiz qilib qo‘yadi. Shuning uchun konduktometrik namlik o‘lchagichlarning ishlatilishi cheklangan.
Konduktometrik namlik o‘lchagichlarning o‘zgartkichlari yassi plastinalar, silindrik naychalar, roliklar va hokazo ko‘rinishda ishlangan ikki elektroddan iborat. Konduktometrik namlik o‘lchagichlarning ko‘rsatishlari faqat tortilmalarning presslanishidagina tiklanadi, shuning uchun sochiluvchan materiallarga mo‘ljallangan o‘zgartkichlarning ko‘pchiligi elektrodlar orasidagi tortilmalarni presslovchi qurilmalar bilan ta'minlangan.
O‘lchash sxemalar orasida unumlisi ko‘prikli sxemalardir. Ko‘prikli o‘lchash sxemalari yuqori sezgirlikka ega bo‘lib, o‘rtacha va yuqori (5 .... 25%) namliklarni o‘lchashda ishlatiladi. 36.2-rasmda ko‘prikli o‘lchash sxemasiga ega bo‘lgan avtomatik namlik o‘lchagichning prinsipial sxemasi ko‘rsatilgan. Tekshirilayotgan material rolik va val orasidan o‘tkaziladi (rolik valdan izolyasiyalangan).Zanjirning asosiy elementi ko‘prikdir, ko‘prikning R₄ va R₅ yelkalari doimiy qarshiliklar, boshqa ikki yelkasi esa qo‘sh triodning ichki karshiliklaridir (sxemada ikki qo‘shimcha R₁ va R₃ qarshiliklar mavjud). Ko‘prik diagonali bo‘ylab millivoltmetr ulangan. Lampaning chap yarim to‘ridagi Uc manfiy kuchlanish R_x qarshilikdagi kuchlanishning pasayishi orqali aniqlanadi va u doimiy bœladi. Shuning uchun triodning chap yarimidagi qarshiilik ham doimiy bo‘ladi. O‘ng triod to‘ridagi manfiy kuchlanish Us dan I R_bqattalikka farq qiladi. I tok esa ko‘rilayotgan materialning Rx qarshiligi va R₂ reoxord sirpang‘ichining holatiga bog‘liq.. Reoxord sirpang‘ichi millivoltmetr strelkasiniig nol holatidan (ko‘prik muvozanati buzilgan) chetga chikishida R₂ da kuchlanishning pasayishi, R₆ va R₇ larda kuchlanishning pasayishi bilan muvozanatlashguncha konpensator orqali harakatga keltiriladi.

Triodning ikkala yarmidagi siljish kuchlanishlari bir xil bo‘lganida, ko‘prik muvozanat holatiga keladi. Namlikning binobarin material qarshiligi R_x ning o‘zgarishi bilan R₆ qarshilikda tok hosil bo‘ladi, ko‘prik muvozanati buziladi, natijada R₂ sirpang‘ich tegishli qiymatga siljiydi. Har bir namlik qiymatiga reoxord sirpang‘ichi R₂ ning muayan holati mos keladi.

Yuqorida aytilganidek, o‘zgartkich qarshiligi material namligidan tashqari boshqa omillarga ham bog‘liq. Shuning uchun qarshilik va namlik o‘rtasidagi nisbatni ta'riflovchi egri chiziqlarning xarakteri bir xil bo‘lsa ham turli moddalarga mos kelmaydi (har bir modda uchun darajali egri chiziq yoki hisoblash jadvallari kerak bo‘ladi).