Avtomatlashtirish
Yüklə 1,29 Mb.
|
|
O‘ZBEKISTON RESPUBLIKASI OLIY VA O‘RTA MAXSUS TA’LIM VAZIRLIGI ORTA MAXSUS, KASB-HUNAR TA’LIMI MARKAZI R. T. Rahimjonov, Sh. Sh. Shoyunusov ISSIQLIK TEXNIKASIDA O‘LCHASH VA AVTOMATLASHTIRISH Kasb-hunar kollejlari uchun o‘quv qo‘llanma TOSHKENT—2005
O‘rta maxsus, kasb-hunar ta‘limi markazi ilmiy-metodik kengashi tomonidan nashrga tavsiya etilgan Taqrizchilar: O. Sh. Hakimov — texnika fanlari doktori, professor, O‘zbekiston Respublikasi milliy etalonlar markazi direktori. A. A. A’zamov — texnika fanlari nomzodi, dotsent. R.T. Rahimjonov, Sh.Sh. Shoyunusov. Issiqlik texnikasida o‘lchash va avtomatlashtirish. O‘quv qo‘l-lanma. T.: O‘MKHTM, «Bilim» nashriyoti, 2005. — 176 bet. O‘quv qo‘llanma issiqlik energetikasi sohasida harorat, bosim, suyuqlik va gazlar sarfi, sathi, fizik-kimyoviy tahlilini olib borish va o‘lchash asboblarini avtomatlashtirish haqida ma’lumot berilgan. Issiqlik texnikasi jarayonlarining nazoratini boshqarishda qo‘llaniladigan avtomatik boshqarish tizimlarining o‘rni va amalga oshirilishi ko‘rsatilgan. O‘quv qo‘llanma «Issiqlik energetikasi» yo‘nalishidagi kasb-hunar kolleji o‘quvchilarga mo‘ljallangan. Undan oliy o‘quv yurtlari talabalari, aspirantlar va ilmiy xodimlar foydalanishi mumkin. R 2203030000- 34 M 361( 04) - 2005 - 2005 © «Bilim», 2005- y. © O‘MKHTM, 2005- y. www.ziyouz.com kutubxonasi SO‘ZBOSHI O‘zbekiston Respublikasida «Kadrlar tayyorlash milliy dastu-ri»da belgilangan maqsad va vazifalar bosqichma-bosqich amalga oshirila borib, ta’lim tizimini isloh qilish borasida qator tadbirlar belgilanmoqda. «Ta’lim to‘g‘risida»gi Qonunga muvofiq kasb-hunar kollejlarida kadrlar tayyorlash hamda ularning malakasini oshirishni zamon talablariga javob beradigan darajada tashkil etish, talabalar saviyasining sifatiga qo‘yiladigan zarur talablarni belgilab beruvchi davlat ta’lim standartlari va o‘quv-uslubiy qo‘llanmalar-ning hamda darsliklarning yangi avlodlarini yaratish vazifalari turibdi. Shu borada taqdim etilayotgan ushbu darslik «Issiqlik energe-tikasi» yo‘nalishidagi kasb-hunar kollejlari talabalariga mo‘ljal-langan ilk darsliklardan biridir. So‘nggi paytda energetika va boshqa sanoat sohalarida texno-logik jarayonlarning jadal suratlar bilan rivojlanishi kuzatilmoq-da, bu jarayonlarda yuqori quvvatli agregatlardan foydalanib kelinmoqda. Issiqlik energetikasi sohasida birlamchi quvvatlar-ning oxirgi yillarda 10—15 marta ortishi texnologik jarayonlar-ning tezligini ham oshirmoqda, undagi o‘lchanayotgan parametrlar soni ham shu qadar ortib bormoqda. Issiqlik energetikasi sohasida elektr energiyasi hamda issiqlik energiyasi olish texnologik jarayonlarida turli xil issiqlik texnika o‘lchash asboblari keng miqyosda ishlatib kelinmoqda. Bu as-boblarni to‘g‘ri va aniq ishlashidan issiqlik energetika qurilmala-rining ishonchli, davomiyli va avariyasiz ishlashi ta’minlanadi va ularning ish unumdorligi ortib boradi. 3
Elektr energiyasi va issiqlik energiyasini tejash masalalariga bizning davlatimizda katta ahamiyat berilayotganligini va so‘nggi paytlarda shu masala bo‘yicha qator davlat ahamiyatiga molik qarorlar qabul qilinayotganligini inobatga olsak, issiqlik texnika-sida o‘lchash va avtomatlashtirish muhim ahamiyatga egaligini ko‘rishimiz mumkin. Har qanday ishlab chiqarish jarayonini avtomatlashtirish tex-nika taraqqiyotining asosiy yo‘nalishlaridan biri bo‘lib, ishlab chiqarish samaradorligini oshirish va mahsulot sifatini ko‘tarish uchun xizmat qiladigan asosiy omil hisoblanadi. O‘lchash texnikasini ishlab chiqarishga keng joriy etish uchun har bir muhandis — texnik xodim, qaysi soha mutaxassisi bo‘lishidan qat’iy nazar, metrologiya asoslaridan, texnologik o‘l-chash usullari va vositalaridan, hisoblash texnikasidan o‘lchash jarayonlarini avtomatlashtirishda foydalanish imkoniyatlaridan xabardor bo‘lishi zarur. Ushbu darslikda harorat, bosim, suyuqlik va gazlarning sarfi, sathi, fizik-kimyoviy tahlilini olib borish uchun foydalaniladigan o‘lchash asboblarining ishlash qonuniyatlari keltirilgan hamda ularni avtomatlashtirish va namunali asboblarga qiyoslash masa-lalariga ham katta ahamiyat berilgan. Darslik «Issiqlik texnikasida o‘lchash va avtomatlashtirish» fanidan tahsil oluvchi energetika kasb-hunar kolleji talabalari uchun yozilgan bo‘lib, undan issiqlik energetikasi sohasida ish-laydigan mutaxassislar ham foydalanishlari mumkin. Darslikning yozilishida ToshDTU dotsentlari R. M. Yusupali-yev va A. T. Imomnazarov tarafidan berilgan qimmatli maslahat-lari uchun o‘z minnatdorchiligimizni bildiramiz. Mualliflar 4
1-bob ISSIQLIK TEXNIKASIDA O‘LCHASH QURILMALARINING ASOSLARI 1.1. «ISSIQLIK TEXNIKASIDA O‘LCHASH VA AVTOMATLASHTIRISH» FANINING MAQSADI VA VAZIFALARI. O‘LCHASH TO‘G‘RISIDA TUSHUNCHALAR «Issiqlik texnikasida o‘lchash va avtomatlashtirish» fani haro-rat (t), bosim (p), suyuqliklar, bug‘lar va gazlar muhitining sarfi va miqdori hamda suyuqlik va sochiluvchan jismlarning sathini — issiqlik texnikasi jarayonlarini tavsiflaydigan ko‘rsatkichlarni naza-riy masalalarini va o‘lchash texnikasini o‘z ichiga oladi. Ushbu kitob «Issiqlik texnikasining nazariy asoslari» va «Metro-logiya» fanlariga asoslangan holda yozilgan bo‘lib, unda issiqlik texnikasi jarayonlarining umumiy qonuniyatlari hamda o‘lchash texnikasining umumiy muammolari haqida ma’lumot berilgan. Zamonaviy energetika qurilmalarida o‘lchash asboblarining soni juda ham ko‘pdir. Masalan, 500 mW quvvatli issiqlik energetika blokini boshqarish uchun 741 ta manometr va sarf o‘lchagich, 4747 ta termoelektrik termometr (termojuftlar) va qarshilik ter-mometrlari, 112 ta elektron avtomatik rostlagich va boshqa turdagi asboblardan foydalaniladi. «Issiqlik texnikasida o‘lchash va avtomatlashtirish» fanining vazifalari quyidagilardan iborat: issiqlik texnikasi jarayonlarini tavsiflaydigan turli kattaliklarni o‘lchash usullarini taqqoslash va o‘rganish; o‘lchash qurilmalarining asosiy konstruktiv chizmalarini (sxemalarini) va ularni qo‘llash sharoitlarini hamda o‘lchashlarni, ularning aniqligini baholash bilan ko‘rib chiqish; o‘lchash usuli va texnikasining rivojlanish yo‘llarini belgilash. O‘lchash — fizik kattaliklarning qiymatlarini maxsus texnik vositalar yordamida tajriba usuli bilan topishdir. 5
Ko‘p hollarda o‘lchash jarayonida o‘lchanayotgan kattalikni 1 ga teng bo‘lgan qiymat berilgan va fizik kattalik birligi yoki o‘lchash birligi deyiladigan fizik kattalik bilan taqqoslash kerak bo‘ladi. O‘lchash natijasi kattalikning o‘lchash usuli bilan o‘lchash birli-gini taqqoslash usuli yordamida topilgan qiymatidan iborat. O‘l-chash natijasini quyidagi tenglama yordamida ifodalash mumkin: R = Q/q , (1) bunda R — o‘lchash natijasi yoki o‘lchanayotgan kattalikning son qiymati; Q — o‘lchanayotgan manbaning fizik kattaligi; q — fizik kattalik birligi. O‘lchanayotgan kattalikning son qiymatini olish usuliga ko‘ra barcha texnik o‘lchashlarni bevosita va bilvosita usullarga ajratish mumkin. Laboratoriya (tajribaxona) amaliyotida va ilmiy tekshi-rish jarayonlarida birlashtirib va birgalikda o‘lchash usullaridan foydalaniladi. Bevosita o‘lchash deb shunday o‘lchashga aytiladiki, unda o‘lchanayotgan kattalikning izlanayotgan qiymati tajriba ma’lu-motlaridan bevosita aniqlanadi. Masalan, haroratni termometr bilan, bosimni manometr bilan o‘lchash. O‘lchanayotgan natijani bilvosita usul yordamida olish o‘lcha-nayotgan kattalik bilan ma’lum munosabat yordamida bog‘langan kattalikni o‘lchashga asoslangan. y = f(x1, x2, ..., xn), (2) bunda y — o‘lchanayotgan kattalikning izlangan qiymati; x1, x2, ..., xn — bevosita o‘lchanayotgan kattalikning son qiymatlari. Bilvosita o‘lchashga o‘tkazgichning solishtirma elektr qarshi-ligini uning qarshiligi, uzunligi va ko‘ndalang kesimi yuzi bo‘yicha topish, jism zichligini uning massasi va hajmini o‘lchash natija-lari bo‘yicha topish misol bo‘la oladi. O‘lchashlar o‘lchash prinsipini belgilab beradigan fizik hodi-salarga asoslanib olib boriladi. Masalan, haroratni moddaning ken- 6
gayishi bo‘yicha o‘lchash, vakuumni muvozanatlashtiruvchi suyuqlik ustunining kotarilishi bo‘yicha o‘lchash. O‘lchashning biror prinsipini amalga oshirish uchun turli texnik vositalar qo‘llaniladi. O‘lchashlarda qo‘llaniladigan va normalangan met-rologik xossalarga ega bo‘lgan texnik vositalar o‘lchash vositasi deyiladi. O‘lchash prinsipini va vositasini belgilab beradigan usullar majmuyi o‘lchash usuli deyiladi. O‘lchashlarda bevosita (to‘g‘ridan-to‘g‘ri) baholash, differen-siallab, o‘lchash bilan taqqoslash va nol (kompensatsion) usullar keng tarqalgan. O‘lchash vositalari o‘lchashlarda ishlatiladi va ular normalangan metrologik xossalarga, ya’ni ma’lum sonli qiymatlarga hamda o‘lchash natijalarining aniqligi va ishonchligini ifodalovchi xos-salarga ega bo‘ladi. O‘lchash vositalarining asosiy turlariga o‘lchashlar, o‘lchash asboblari, o‘lchash o‘zgartgichlari va o‘lchash qurilmalari kiradi. O‘lchash asboblari ko‘rsatuvchi, qayd qiluvchi, kombinatsiya-langan, integrallovchi va jamlovchi asboblarga bo‘linadi. Ko‘rsatuvchi asboblarda raqamli qiymatlar shkala va raqamli tablodan o‘qiladi. Qayd qiluvchi asboblarda ko‘rsatuvlarni yo diagramma qog‘ozi-da yozib olish yoki raqamli tarzda chop etish ko‘zda tutiladi. Kombinatsiyalangan asboblar o‘lchanayotgan kattalikni bir vaqtning o‘zida ko‘rsatadi va qayd qiladi. Integrallovchi asboblarda o‘lchanayotgan kattalik vaqt bo‘yicha yoki boshqa o‘zgaruvchi bo‘yicha integrallanadi (jamlanadi). Jamlovchi asboblarda ko‘rsatishlar turli kanallar bo‘yicha unga keltirilgan ikki yoki bir necha kattaliklarning yig‘indisi bilan funksional bog‘langan bo‘ladi. Asboblarning turli-tumanligi ularni unifikatsiyalash masalasi-ni qo‘ydi. Bu maqsadda hozirgi paytda Asboblarning davlat sis-temasi (ADS) yaratilgan. Yangi asboblar va avtomatlashtirish vositalari ADS talablariga ko‘ra tayyorlanadi, avval yaratilgan, eskilari esa asta-sekin ADSga moslashtiriladi. ADSning tuzilishi ma’lum sistemali — texnik prinsiplarni qo‘llashga asoslangan. Ular texnologik jarayonlarni 7 www.ziyouz.com kutubxonasi nazorat qilish, sozlash va boshqarishning turli-tuman sistemala-rini texnik vositalar bilan ta’minlash muammolarini eng qulay usul bilan hal etish imkonini beradi. ADS tarafidan yechiladigan muhim masalalaridan biri xalq xo‘jaligi talablarini to‘la qanoatlashtiradigan, tekshirilgan qurilmalarning chekli nomenk-laturasini (ro‘yxatini) yaratishdan iborat. O‘lchash vositalari o‘lchash jarayonida bajaradigan vazifasiga qarab ishchi, namunali va etalon o‘lchash vositalariga bo‘linadi. Ishchi o‘lchash vositalari xalq xo‘jaligining barcha tarmoqla-rida amaliy o‘lchashlar uchun mo‘ljallangan. Ular aniqligi yuqori o‘lchash vositalariga va texnik o‘lchash vositalariga bo‘linadi. Namunali o‘lchash vositalari ishchi o‘lchash asboblarini tek-shirish va ularni o‘zlari bo‘yicha darajalashga xizmat qiladi. Etalonlar — qiyoslash chizmasining quyida turgan o‘lchash vositalariga birlik o‘lchamini uzatish maqsadida birlikni (yoki bir-likning karrali yoki ulushli qiymatlarini) qayta yaratilishini va (yoki) saqlanishini ta’minlaydigan o‘lchash vositasi (o‘lchash vositalari to‘plami). Fizik kattaliklar birliklari o‘lchami shu usul bilan etalonlar-dan namunaviy o‘lchash asboblari yordamida boshqa o‘lchash asboblariga o‘tkaziladi. O‘lchash vositalarining ko‘rsatishlaridagi xatoliklarni aniqlash yoki ularning ko‘rsatishlariga tuzatma kiritish maqsadida o‘lchash 1- rasm. O‘lchash asbobining shkalasi. 8
vositalari ko‘rsatishlarini namunali o‘lchash asboblarining ko‘rsa-tishlariga taqqoslash (yoki qiyoslash) asbobni tekshirish deb ataladi. Shkala bo‘linmalariga qabul qilingan o‘lchash birliklarida ifo-dalangan qiymatlar berishdan iborat operatsiya darajalash deb ataladi. O‘lchash asboblarining sanoq qurilmasi shkala va ko‘rsatkich-dan (strelkali yoki nurli) tuzilgan. 1- rasmda o‘lchash asbobining shkalasi ko‘rsatilgan, shkaladagi sonli belgilar shkalaning sonli belgilari deyiladi. Shkalaning ikki qo‘shni belgisi orasidagi oraliq shkalaning bo‘linmasi deyiladi. Shkalaning ikki qo‘shni belgisiga mos kelgan kattalik qiymat-lari ayirmasi shkala bo‘linmasining qiymati deyiladi. O‘zgarmas bo‘linmali va o‘zgarmas qiymatli shkala tekis shkala deyiladi. O‘lchanayotgan kattalikning sanoq qurilmasi bilan aniqlana-digan hamda o‘lchanayotgan kattalik uchun qabul qilingan birliklarda ifodalangan qiymatlari o‘lchash asbobining ko‘rsatish-lari deyiladi. O‘lchanayotgan kattalikning shkalada ko‘rsatilgan eng kichik qiymati shkalaning boshlang‘ich qiymati, eng katta qiymati esa shkalaning oxirgi qiymati deyiladi. Shkalaning bosh-lang‘ich va oxirgi qiymatlari bilan chegaralangan qiymatlar sohasi intervali (oralig‘i) o‘lchash ko‘lami deyiladi. O‘lchanayotgan kattalikning o‘lchash vositalari uchun yo‘l qo‘yiladigan xatoliklari normalangan qiymatlari sohasi o‘lchash asbobi yoki o‘lchash o‘zgartkichining o‘lchash ko‘lami deyiladi. Texnik asboblarda, odatda, o‘lchash ko‘lami bilan ko‘rsatuvlar ko‘lami mos keladi. O‘lchash ko‘lamining eng kichik va eng katta qiymatlari o‘lchash chegaralari deyiladi. Shkaladan ma’lumot olishda shkala qo‘zg‘almas va qo‘zg‘a-luvchan bo‘lishi mumkin. Shkalada belgilar to‘g‘ri chiziq bo‘ylab yoki silindrsimon sirtdagi aylanma yoyi bo‘ylab joylashgan bo‘ladi. Asboblarning shkalalari bir tomonlama, ikki tomonlama va nolsiz bo‘lishi ham mumkin. 9
1.2. O‘LCHASH XATOLIKLARI VA ULARNI BAHOLASH O‘lchash natijasida, odatda, o‘lchanayotgan kattalikning haqiqiy qiymatidan farq qiladigan qiymati topiladi. Ko‘pincha, fizik kattalikning haqiqiy qiymati o‘rnida uning tajriba yordamida topilgan qiymatlaridan foydalaniladi. Bu qiymat kattalikning haqiqiy qiymatiga, ko‘zda tutilgan maqsad uchun yetarli darajada yaqin bo‘lganda, undan foydalanish mumkin. Kattalikning o‘lchash usuli bilan topilgan qiymati o‘lchash natijasi deyiladi. O‘lchash natijasi bilan o‘lchanayotgan kattalikning haqiqiy qiy-mati orasidagi farq o‘lchash vositasining xatoligi deyiladi. O‘lchash vositasining xatoliklari mutlaq va nisbiy qiymatlarda ifodalanishi mumkin, ular musbat va manfiy ishorali bo‘ladi. O‘lchanayotgan kattalik birliklarida ifodalangan o‘lchash xa-toligi o‘lchash vositasining mutlaq (absolut) xatoligi deyiladi. Mutlaq xatolik (DX) asbobning o‘lchash natijasi (X) va o‘lchanayotgan kattalikning haqiqiy qiymati (Xhaq) ayirmasidan topiladi, nisbiy xatolik (y) esa o‘lchash mutlaq xatoligining o‘lchangan kattalikning haqiqiy qiymatiga nisbatidir. O‘lchash vositasining nisbiy xatoligi foizda ifodalanadi: DX = X — Xhaq, (3) y = (DX / Xhaq)•100%. (4) Odatda, haqiqiy qiymatni aniqlash uchun asbobning ko‘rsat-masiga tuzatma «C» kiritiladi, u son jihatidan teskari ishora bilan olingan mutlaq xatolik qiymatiga teng: ± DX = m C. Tuzatma o‘lchash natijasiga algebraik qo‘shiladi: Xhaq = X + (C). (5) (6) Ayrim hollarda aniq natijani olish uchun asbobning ko‘rsatish natijasini tuzatma ko‘paytuvchiga ko‘paytirish lozim: Xhaq = k•X. (7) 10 www.ziyouz.com kutubxonasi C, (DX) va k ko‘p hollarda tajriba usuli yordamida topiladi. O‘lchash vositalarining o‘lchash xatoliklari ularning kelib chi-qish sabablariga ko‘ra muntazam, tasodifiy va qo‘pol xatoliklarga bo‘linadi. O‘lchash vositasining muntazam xatoligi deyilganda faqat bitta kattalikni qayta-qayta o‘lchanganda o‘zgarmas bo‘lib qoladigan yoki biror qonun bo‘yicha o‘zgaradigan o‘lchash xatoligi tushuni-ladi. Bu xatolik aniq qiymat va ishoraga ega bo‘ladi hamda uni tuzatmalar kiritish bilan yo‘qotish mumkin. Kattalikni o‘lchash natijasida olingan qiymatga muntazam xa-tolikni yo‘qotish maqsadida qo‘shiladigan qiymat tuzatma deb ataladi. O‘lchash vositasining tasodifiy xatoligi deyilganda, faqat bitta kattalikni qayta-qayta o‘lchashda tasodifiy o‘zgaruvchi o‘lchash xatoligi tushuniladi. Agar har bir o‘lchash natijasi boshqalaridan farq qilsa, u holda tasodifiy xatolik mavjud bo‘ladi. O‘lchash vositasining qo‘pol xatoligi deyilganda berilgan shart- E = X lar bajarilganda kutilgan natijadan tubdan farq qiladigan o‘lchash ΔX xatoligi t⋅u100%adi. yu −Birpkattalikni ko‘p marta takroriy o‘lchashlar natijasida asbobX ko‘rsatishlari orasidagi eng katta farq o‘lchash asbobining vari-atsiyasi deyiladi. Ko‘rsatuvlarining variatsiyasi o‘lchanayotgan kat-talikni ma’lum bir miqdorgacha asta-sekin oshirib va kamaytirib aniqlanadi. Ko‘rsatuvlar variatsiyasi o‘lchash asbobining mexa-nizmi, oraliqlari, gisterezisi va boshqa qismlardagi ishqalanish sababli kelib chiqadi. Ko‘rsatuvlar variatsiyasi (E) o‘lchash as-bobi shkalasi maksimal qiymatini foiz hisobida ifodalab, o‘lchash asbobining asosiy yo‘l qo‘yiladigan xatolik qiymatidan oshib ket-masligi lozim: , (8) bunda DX — asbob ko‘rsatishidagi eng katta farq; Xyu va Xp — asbob shkalasining yuqori va quyi qiymatlari. 11 www.ziyouz.com kutubxonasi O‘lchash aniq bo‘lishi uchun xatoligi kichik bo‘lgan asboblar-dan foydalanish lozim. Texnik o‘lchashlar uchun yo‘l qo‘yiladigan xatoligi belgilangan qiymatdan oshmaydigan asboblardan foyda-laniladi. Asbob ko‘rsatishining standartlar bo‘yicha ruxsat etiladigan eng katta xatoligi o‘lchash asbobining yo‘l qo‘yiladigan xatoligi deyi-ladi. Xatolik miqdori o‘lchashlar olib borilayotgan tashqi muhitga va boshqa sabablarga bog‘liq bo‘lgani uchun o‘lchash asbobining asosiy va qo‘shimcha xatoliklari tushunchalari kiritilgan. O‘lchash asbobi uchun texnik sharoitlar imkon bergan, maxsus yaratilgan normal ish sharoitida yo‘l qo‘yilgan xatolik asosiy xatolik deyiladi. Atrof-muhitning normal sharoiti deb, 20°C harorat va 101325 N/m2 (760 mm. sim.ust.) atmosfera bosimi qabul qilingan. Tashqi sharoit o‘zgarishining asboblarga bo‘lgan ta’siridan kelib chiqqan xatolik o‘lchash asbobining qo‘shimcha xatoligidir. O‘lchash vositalarining umumlashgan xarakteristikasi asosiy va qo‘shimcha xatoliklarning chegaraviy qiymatlari bilan, o‘lchash vositalari aniqligiga ta’sir etuvchi boshqa parametrlar bilan ifo-dalanadigan aniqlik klassidan iborat. O‘lchash asboblari uchun yo‘l qo‘yiladigan asosiy xatoliklar chegaralari keltirilgan (nisbiy) xatoliklar ko‘rinishida berilgan quyidagi sonlar qatoridan olin-gan aniqlik klassi beriladi: (1; 1,5; 2,0; 2,5; 3; 4; 5; 6)•10n, bunda n = 1,0; -1; -2 va h.k. O‘lchash asbobining aniqlik klassi foizlarda hisoblangan eng katta keltirilgan xatolikka teng: y¢ = ± (DX (Xyu - Xp))•100% , (9) bunda y¢ — asbobning keltirilgan asosiy xatoligi, shkala ko‘la- mida % da ifodalanadi; DX¢ — asosiy mutlaq xatoligi. Turli o‘lchash asboblari uchun Davlat standartida turli aniqlik klasslari qabul qilingan. Ular asbobning siferblatida ko‘rsatiladi. 12
Masalan, issiqlik texnikasida o‘lchash asboblariga belgilanadigan asosiy xatoliklar o‘rtacha quyidagicha: Texnik asboblar — ± (1 ¸ 2,5) % va yuqori; Nazorat asboblari — ± (0,6 ¸ 1) %; Laboratoriya namunali va etalon asboblari — ± 0,6 % va undan past. Issiqlik texnikasi asboblari turli aniqlik klasslariga bo‘linadi, ularning shartli belgilari asosiy xatoliklar o‘lchamiga mos keladi. Masalan, asboblarning asosiy xatoliklari ± 0,6 va ± 1,6 % ga teng bo‘lsa, ular shunga muvofiq 0,6 va 1,6 aniqlik klassiga te-gishli bo‘ladi. O‘lchash asbobining variatsiyasi normada uning keltirilgan aso-siy xatoligidan ortmasligi kerak. Ma’lum aniqlik klassiga ega bo‘lgan texnik asbob bilan o‘lchashda uning mutlaq asosiy xatoligi DX (9) tenglamadan topiladi, eng katta nisbiy xatoligi y esa (asbobning X ko‘rsatishiga taalluqli) quyidagi ifodaga ko‘ra topiladi: y = DX (Xyu — Xp)/X. (10) Tajriba o‘lchashlarida ishonchli natijalarni olish uchun ko‘rsat-kichlar bir xil sharoitda bir necha marta olinadi va olingan qator qiymatlardan muntazam va qo‘pol xatoliklar olib tashlangandan keyin uning aniqligi yuqori o‘rtacha arifmetik qiymati olinadi va oxirgi natija sifatida qabul qilinadi: X o‘rt X = 1 + X 2 + + X n n , (11) bunda X1, X2, ..., Xn — o‘lchanayotgan kattalikning qiymatlari qatori; n — asbob ko‘rsatkichining o‘lchangan soni. X1, X2, ..., Xn qiymatlar faqat tasodifiy xatoliklardan iborat bo‘lib, ularning Xo‘rt qiymati haqiqiy qiymatdan og‘ishi, qancha ko‘p o‘lchashlar o‘tkazilgan bo‘lsa, shuncha kichik bo‘ladi. 13 www.ziyouz.com kutubxonasi Bunda xatolik nazariyasiga ko‘ra, qancha ko‘p o‘lchashlar o‘tkazilsa, unda mutlaq qiymati teng bo‘lgan, faqat ishorasi har xil tasodifiy xatoliklar shuncha ko‘p marta uchraydi va o‘zaro yo‘q bo‘lib ketadi. O‘lchash kattaliklari ayrim qiymatlarining Xo‘rt dan og‘ishi E quyidagi ifodalardan topiladi: E1 = X1 - Xo‘rt, E2 = X2 - Xo‘rt, (12) En = Xn - Xo‘rt. Xo‘rt to‘g‘ri topilganda Ei og‘ishlarning algebraik yig‘indisi nolga teng bo‘lishi kerak: S Ei = 0. (13) Amaliy o‘lchashlarda oxirgi Xo‘rt natijaning aniqligini baholay-digan o‘rtacha kvadratik xatolik s, ehtimoliy xatolik r va eng katta yo‘l qo‘yilgan (mumkin bo‘lgan) xatolik l larning qiymat-larini quyidagi tenglamalar orqali topiladi: σ= k ρ=ϑ λ = m 2 2 2 E1 + E2 + + En n(n−1) 2 2 2 E + E + + E 1 2 n n(n−1) 2 2 2 E1 + E2 + + En n(n−1) ; (14) ; (15) (16) Yuqoridagi (14)—(16) tenglamalardagi k, v, m koeffitsiyentlar qiymati n - 1 ga ko‘ra maxsus jadvallardan olinadi. 14 www.ziyouz.com kutubxonasi 1.3. HARORATNI O‘LCHASH VA HARORAT SHKALALARI TO‘G‘RISIDA UMUMIY MA’LUMOTLAR Jismning issiqlik holatini ifodalovchi kattalik harorat (tempe-ratura) deb aytiladi. Jismning qiziganlik darajasini, ya’ni har qan-day jism haroratini boshqa fizik kattaliklar, masalan, uzunlik, hajm, og‘irlik yoki vaqt, kabi bevosita o‘lchash mumkin emas, chunki tabiatda bu kattalikning birlik namunasi yoki etaloni mav-jud emas. Shuning uchun harorat o‘lchashning mutlaq birligida ifodalanmaydi. Jismning haroratini o‘lchash boshqa, ya’ni termometrik (ishchi) modda fizik xususiyatining o‘zgarishiga ko‘ra kuzatish yo‘li bilan amalga oshiriladi. U qizdirilgan jism bilan tegishib, ma’lum vaqtdan so‘ng issiqlik muvozanati o‘rnatiladi. O‘lchashning bunday usuli qizdirilgan muhitning mutlaq haro-ratini ko‘rsatmay, balki ishchi moddaning nolga shartli qabul qilin-gan dastlabki haroratiga nisbatan haroratlar farqini ko‘rsatadi. Qizdirish jarayonida moddaning ichki energiyasi o‘zgarishi tu-fayli uning barcha fizik xususiyatlari amalda ko‘p yoki kam da-rajada haroratga bog‘liq bo‘ladi, ammo uni o‘lchash uchun bu xususiyatlardan ba’zi-birlari tanlab olinadi, ular harorat o‘zgarishi bilan o‘zgarib boradi, boshqa omillar ularga ta’sir o‘tkazmaydi hamda nisbatan oson va aniq o‘lchanadi. Bu talablarga ishchi moddaning quyidagi xususiyatlari to‘la javob beradi: hajmiy kenga-yish, chegaralangan hajmda bosim o‘zgarishi, elektr qarshiligining o‘zgarishi, termoelektrik yurituvchi kuchni hosil qilish va nurlanish energetik ravshanligi; ular harorat o‘lchash asbob va qurilma-larining asosini tashkil qiladi. Birinchi bo‘lib haroratni o‘lchash asbobi 1598- yili Galiley to-monidan kashf etilgan. Undan so‘ng Farengeyt va boshqa olimlar tomonidan boshqa termometrlar ham yaratilgandan so‘ng Reomyur va Selsiy shkalalari paydo bo‘ldi. Bu harorat shkalalari quyidagicha o‘rnatilgan. Ikkita tayanch yoki reper nuqtalar tanlanadi. Odatda buning uchun toza moddalarning fazoviy mu-vozanat nuqtalari tanlanadi. Reper nuqtalari orasidagi intervalda 15
termometrik xossalarning o‘zgarishi haroratga chiziqli bog‘liqlik bilan ifodalanadi: T = T0 + kC , (17) bunda T0 — bitta reper nuqtasining harorati qiymati; C — termometrik xossaning T haroratdagi qiymati; k — proporsionallik koeffitsiyenti, reper nuqtalarida haro- rat va termometrik xossa qiymatlariga ko‘ra aniq- lanadi. Tabiatda hajmiy kengayishi va harorati chiziqli bog‘langan su-yuqliklar bo‘lmaydi. Shuning uchun haroratning ko‘rsatishi ter-mometrga solinadigan moddaning tabiatiga bog‘liq. Fan va tex-nikaning rivojlanishi bilan termometrga solinadigan moddaning birorta xususiyati bilan bog‘lanmagan yagona harorat shkalasini yaratish zarurati paydo bo‘ldi. 1848- yilda ingliz fizigi Kelvin termodinamikaning ikkinchi qonuni (Karnoning ideal sikli) aso-sida yangi harorat shkalasini taklif qildi. Termodinamik harorat-lar shkalasining tenglamasi: Q1/Q2 = T1/T2. (18) Bu tenglamadan shuni ko‘rishimiz mumkinki, issiqlik dvigateli-ning teskari siklida isitgichdan beriladigan ishchi moddaning Q1 issiqlik miqdorining isitiladigan jismga undan o‘tadigan Q2 issiq-lik miqdoriga nisbati isitgich va isitiladigan jismning faqat T1 va T2 haroratlar nisbatiga proporsionaldir. Q1 va Q2 ning ma’lum miqdorlarida T2 ga aniq qiymatni berib, T1 ning dastlabki qiyma-tini (18) tenglamadan topishimiz mumkin. Shunday qilib, Kelvin tarafidan taklif qilingan termodinamik shkala termometrik xossalarga bog‘liq emas, biroq haroratni ama-liy o‘lchashda ba’zi noqulayliklarni keltirib chiqarar edi. Bu holat-da issiqlikning ma’lum miqdorini o‘lchashga to‘g‘ri keladi yoki real gaz bilan to‘ldirilgan termometrlardan foydalanilganda haro-ratning har qanday qiymatiga turli tuzatmalarni kiritish lozim bo‘ladi. Hozirgi paytda 1968- yilda qabul qilingan Xalqaro amaliy haro-rat shkalasi (ÌÏÒØ — 68) qo‘llaniladi. ÌÏÒØ — 68 ga ko‘ra 16 www.ziyouz.com kutubxonasi 2- rasm. Suvning fazali holatlari chizmasi (mas-shtabsiz tasviri). B — bug‘ fazasi, S — suyuqlik fazasi, K — kristall fazasi. 1 — uchlik nuqta, 2 — muzning erish nuqtasi, 3 — suvning qaynash nuqtasi. asosiy harorat deb termodinamik harorat T olingan, uning birligi Kelvin K — 1/273,15 suvning qattiq, suyuq va gazsimon fazalari orasidagi (suvning uchlik nuqtasi) muvozanatining termodina-mik harorati qismidir (2- rasm). ÌÏÒØ — 68 shunday tanlanganki, u bo‘yicha o‘lchangan harorat termodinamik haroratga yaqin bo‘ladi va ular orasidagi ayirma zamonaviy o‘lchash aniqligi chegaralarida bo‘ladi. ÌÏÒØ — 68 o‘zgarmas, aniq tiklanadigan turg‘unlik haroratlari tizimiga asoslangan. ÌÏÒØ — 68 shunday tanlanganki, unda bu shkalada o‘lchangan harorat zamonaviy o‘lchash vositalari bilan aniqligi ta’minlangan termodinamik haroratga yaqin bo‘ladi. ÌÏÒØ — 68 yondosh qayta tiklanuvchi muvozanat holatini egallagan harorat qiymatlari maxsus attestatsiyalangan interpolya-sion asboblarga asoslangandir (-259,34 dan + 1064,43 °C gacha). ÌÏÒØ — 68 haroratni o‘lchash uchun mo‘ljallangan barcha asboblarni darajalash uchun majburiy joriy qilingan. Birlamchi va ikkilamchi o‘zgarmas nuqtalar va etalon asboblari yordamida Davlat standart qo‘mitasi tashkilotida haroratni aniq o‘lchash va boshqa asboblarni tekshirish uchun xizmat qiladigan o‘lchash qurilmalarni qiyoslanish va darajalanishi olib boriladi. 2—R. T. Rahimjonov, Sh.Sh. Shoyunusov 17 www.ziyouz.com kutubxonasi ÌÏÒØ — 68 ning eng muhim o‘zgarmas nuqtalari (haro-ratlari) 1- jadvalda berilgan. 1- jadval MPTSH — 68 NING ENG MUHIM O‘ZGARMAS NUQTALARI (HARORATLAR DARAJASI)
Xorijiy adabiyotlarda haroratni Kelvin (K) va Selsiy gradusi-da (°C) ifodalanishi bilan birga vaqti-vaqti bilan Farengeyt (°F) va Renkin (°Ra) graduslaridan ham foydalaniladi. Farengeyt shkalasi (u Angliya va AQSHda foydalaniladi) muzning erish nuqtasi (32 °F) va suvning qaynash nuqtasiga (212 °F) asoslangan. Xalqaro amaliy shkala, mutlaq termodinamik shkala, Farengeyt shkalasi va Renkin shkalasi bo‘yicha hisoblangan harorat muno-sabati quyidagicha: n °C = nK - 273,15 = 5/9(n °F - 32) = (5/9)n °Ra - 273,15; 18 www.ziyouz.com kutubxonasi nK = n °C + 273,15 = (5/9)n °F + 255,37 = (5/9)n °Ra, (19) bunda n — tegishli shkala bo‘yicha graduslar soni. Haroratni o‘lchash qurilmalari. Haroratni o‘lchash sohasi shartli ikki qismga bo‘linadi: termometriya, ya’ni termometr deb nomlanadigan asboblarda 500—600 °C gacha haroratni aniqlashni o‘z ichiga oladi va pirometriya, ya’ni pirometr deb nomlanadigan asboblarda yuqori haroratni aniqlanishi olib boriladi. Haroratni o‘lchash asboblari ularning tuzilish asosini tashkil qiladigan fizikaviy xususiyatlariga ko‘ra, quyidagi guruhlarga bo‘li-nadi: kengayish termometrlari, manometrik termometrlar, elek-trik qarshilik termometrlari, termoelektrik termometrlar va nur-lanish pirometrlari (2-jadval). Termometrlar kontaktli va kontaktsiz termometrlarga bo‘li-nadi. Kontaktli termometrning sezgir elementi bevosita o‘lcha-nayotgan muhitga tegib turadi. Pirometr bu kontaktsiz termometr bo‘lib, uning ishlashi qiz-dirilgan jismning issiqlik nurlanishiga asoslangan. 2- jadval Sanoatda haroratni o‘lchash vositalaridan foydalanish chegarasi
19 www.ziyouz.com kutubxonasi Termokomplekt deb, o‘zining shkalasiga ega bo‘lmasada, termometrdan va termometrning chiqish signalini sonli qiymatga o‘zgartiruvchi ikkilamchi asbobdan iborat o‘lchash qurilmasiga aytiladi. NAZORAT SAVOLLARI 1. Issiqlik texnikasida o‘lchashlarning maqsadi va vazifasi nimalardan iborat? 2. Issiqlik texnikasi asboblari va avtomatlashtirish vositalari ishini qaysi boshqaruv organi nazorat qiladi? 3. Issiqlik texnikasi asboblari qaysi belgilariga ko‘ra tasniflanadi? 4. Etalondan boshqa o‘lchash vositalariga fizik kattalikning o‘lchami uzatilish tizimi qanday qilib amalga oshiriladi? 5. O‘lchash asbobining shkalasi qaysi elementlardan tashkil topgan? 6. O‘lchash xatoliklarining kelib chiqish sabablari nimadan iborat? 7. Qanday o‘lchash xatoliklarini bilasiz? 8. Asbobning aniqlik klassi deb nimaga aytiladi? 9. Asbob ko‘rsatuvlarining variatsiyasi to‘g‘risida nima bilasiz? 10. Asbobning o‘lchashi qaysi xususiyatga ko‘ra olib boriladi? 11. Qanday harorat shkalalarini bilasiz? Ularni ta’riflab bering. 12. ÌÏÒØ — 68, bu nima? 13. Haroratni o‘lchash qurilmalari to‘g‘risida nimalarni bilasiz? 20
2-bob HARORAT O‘LCHASH ASBOBLARI 2.1. KENGAYTIRILGAN TERMOMETRLAR. SUYUQLIKLI SHISHALI TERMOMETRLAR Suyuqlikli termometrlarning ishlash prinsipi termometr ichi-ga o‘rnatilgan termometr suyuqligining hajmi harorat ko‘tarilishi yoki pasayishida o‘zgarishiga asoslangan. Suyuqlikli termometr shisha ballon, kapillar naycha va zahira rezervuaridan iborat. Ter-mometrik moddaning ballon, qisman kapillar naychada va zaxira rezervuaridagi bo‘sh qismi inert gaz bilan to‘ldiriladi yoki vaku-umda bo‘lishi mumkin (harorat +100 °C dan past bo‘lganida). To‘ldirilgan kapillar yoki shkala bo‘linmasining yuqori bo‘linma-sidan chiqib turgan kapillar naychaning bir qismi termometrning o‘ta qizib ketishidan va buzilib qolishidan himoya qiladi. Rezer-vuar va kapillarning bir qismi tushirilib, o‘lchanayotgan muhitning harorati Selsiy gradusida darajalangan kapillardagi suyuqlik sathining holatiga ko‘ra aniqlanadi. Konstruksiyasi jihatidan suyuqlikli termometrlar ikki turga, tayoqcha shaklidagi va shkalasi ichiga o‘rnatilgan termometrlar-ga bo‘linadi (3- rasm). Shkalasi ichiga o‘rnatilgan termometrlarda (3-a rasm) kapillar naychasi 2 ingichka bo‘lib, rezervuari 1 kengaytirilgan. Shkala darajalari sut rang shisha plastinka 3 da joylashgan bo‘lib, kapillar bilan birgalikda rezervuarga yopishgan qobiq 4 ichiga o‘rnatilgan. Tayoqcha shaklidagi termometr (3-b rasm) qalin devorli, tashqi diametri 6—8 mm ga teng qilib tayyorlangan kapillar naychadan iborat. Ularning shkalasi bevosita kapillarning sirtida darajalanadi. Suyuqlikli termometrlar orasida eng ko‘p tarqalgani simobli termometrlardir. Kimyoviy toza simob termometrik modda sifa- 21 www.ziyouz.com kutubxonasi 3- rasm. Laboratoriya simobli termometrlari. a) shkalasi ichiga o‘rnatilgan; b) tayoqchali. tida qator afzalliklarga ega: haroratlarning keng oralig‘ida suyuqlik bo‘lsa-da, u shishani ho‘llamaydi, toza holatda esa oson olinishi mumkin. Simob-ning kengayish koeffitsiyenti kichikligi termometriya nuqtai nazaridan uning kamchiligi hisoblanadi, bu esa termometr-larning kapillari ingichka qilib tayyorlanishini talab etadi. Si-mobli termometrlarning pastki o‘lchash chegarasi -35 °C, ya’ni simobning qotish harorati bilan belgilanadi. Yuqori o‘lchash chegarasi 600 °C esa shishaning mustahkamligi tav-siflari bilan belgilanadi. Normal sharoitda simobning qaynash harorati 356,58 °C ni tashkil etishini inobatga olsak, yuqori haroratlarni o‘lchash uchun mo‘ljallangan termometrlarda simobning va kapillar naychaning ustidagi bo‘shliq joy odatda inert gaz bilan to‘ldiriladi. Shkalasi 500 °C gacha bo‘lgan termometrlar uchun gazning bosimi 20 barni (20•105 N/m2) tashkil etadi. Simobdan tashqari, shishali termometrlarda termometrik mod-da sifatida boshqa suyuqliklar, jumladan, metil va etil spirti, kerosin, petroley efiri, pentan va shu kabi organik moddalar ham ishlatiladi. Organik termometrik suyuqliklardan iborat shisha termo-metrlar asosan -200 °C dan +200 °C gacha harorat intervalida ishlatiladi. Ammo bu suyuqliklar shishani ho‘llaydi va shuning 22
uchun diametri nisbatan katta kanalli kapillarlarni ishlatishni talab qiladi. Suyuqlikli shishali termometrlarning afzalliklariga o‘lchash-ning yuqori aniqligi, soddaligi va arzonligi kiradi. Kamchiliklari shkalaning nisbatan yomon ko‘rinishi, ko‘rsatuvni amalda uzoq masofaga uzatib bo‘lmasligi sababli ularning avtomatik qayd qilib bo‘lmasligi hamda sinishi tufayli termometrlarni ta’mirlab bo‘lmasligidir. Hozirgi vaqtda shishali termometrlarning quyidagi turlaridan foydalaniladi. 1. Ichiga shkala joylashtirilgan texnik simobli termometrlar-ning (to‘g‘ri chiziqli va burchakli) 11 xili chiqariladi. 2. Tayoqcha ichiga shkala joylashtirilgan laboratoriya simobli termometrlari -30 dan + 600 °C gacha haroratlarni o‘lchashga mo‘ljallangan, shkala bo‘linmasining qiymati 0,1 va 2 °C. 3. Suyuqlikli (simobli emas) termometrlar, tayoqchali, o‘lchash chegaralari -200 dan + 200°C gacha bo‘lgan holda chiqariladi. Shkala bo‘linmasining qiymati 0,2 dan 5 °C gacha bo‘lgan xillari. 4. Simobli yuqori aniqlikli va namunali termometrlar, o‘lchash ko‘lami tor (4 dan 50 °C gacha) va shkala bo‘linmasining qiymati 0,01 dan 0,1 °C gacha bo‘lgan turlari. 5. Simobli elektr kontaktli termometrlar -30 dan 300 °C gacha haroratni o‘lchashga mo‘ljallab chiqariladi. 6. Maxsus termometrlar: tibbiyot (maksimal), meteorologik (maksimal, minimal, psixometrik, tuproqqa oid va h.k.) va boshqa maqsadlarga mo‘ljallangan turlari. Texnik termometrlarning yo‘l qo‘yiladigan xatoliklari shkala-ning bo‘linmasidan ortmasligi lozim. Boshqa turdagi termometrlar uchun yo‘l qo‘yiladigan xatolik chegaralari texnik talablarga ko‘ra belgilanadi, ular bitta bo‘linma qiymatidan katta bo‘lishi mum-kin. Masalan, bo‘linma qiymati 0,5 °C ga teng laboratoriya ter-mometrlari uchun yo‘l qo‘yiladigan xatolik chegarasi ±1 °C ni tashkil qiladi, bo‘linma qiymati 0,01 °C ga teng namunali ter-mometrlar uchun yo‘l qo‘yiladigan xatolik chegarasi ±0,05 °C ni tashkil qiladi. 23
3-jadval Shishali termometrlar uchun termometrik moddalar (suyuqliklar) 2.2. MANOMETRIK TERMOMETRLAR Manometrik termometrlarning ishlash prinsipi germetik ber-kitilgan termosistemadagi bosim (p) ning haroratga bog‘liqligiga asoslangan. Manometrik termometrning chizmasi 4- rasmda ko‘rsatilgan. Asbobning termosistemasi termoballon 1, kapillar naycha (3) va manometrik prujinadan iborat. Uning bir uchi kapillar bilan, boshqasi, ya’ni kavsharlangan uchi esa o‘lchash asbobining (2) ko‘rsatkichi bilan ulangan. Manometrik termometrlar ishchi moddasiga ko‘ra gazli, su-yuqlikli va kondensatsion (bug‘-suyuqlikli) termometrlarga bo‘li- 24 www.ziyouz.com kutubxonasi 4- rasm. Manometrik termometrning chizmasi. nadi. Bu asboblar suyuq va gazsimon muhitning — 200° dan + 600 °C gacha bo‘lgan haroratini o‘lchashga mo‘ljallangan. Ishlatish jarayonida termometr termoballoni o‘lchanayotgan muhitga tushiriladi va termoballondagi ishchi moddasi o‘lchana-yotgan muhit haroratini qabul qiladi. Bunda termosistemada o‘lchanayotgan muhit harorati bilan belgilanadigan bosim o‘rnatiladi. Harorat ko‘tarilishi bilan bosim ortadi, harorat pasayishi bilan kamayadi. Ishchi moddasi bosimining o‘zgarishi egiluvchan kapillar or-qali manometrik termometrning bir qismini tashkil qiladigan o‘lchash asbobiga uzatiladi. O‘lchash asbobi prujinali mano-metrdir, u manometrik termometr termosistemasida o‘rnatilgan bosimni o‘lchash ko‘lamiga hisoblangan bo‘ladi. Gazli manometrik termometrlar -200 °C dan + 600 °C gacha haroratni o‘lchash uchun mo‘ljallangan. Gazli termometrlarda ishchi moddasi sifatida azot ishlatiladi. Gaz bosimining bir xil (o‘zgarmas) hajmda haroratga bog‘liq-ligi quyidagi tenglamaga ko‘ra aniqlanadi: pt = p0 (1 + bt), (20) bunda pt va p0 — gazning t va 0 °C haroratlarda bosimi; b — gazning kengayish harorat koeffitsiyenti; b — 1/273,15. 25
Gazli manometrik termometr shkalasining tenglamasi ham chi-ziqli bo‘ladi: p0 - pb = pb [(b (t0 - tb)/ (1 + btb)], (21) bunda pb va p0 — termometr shkalasining boshlang‘ich tb va oxirgi t0 haroratlariga to‘g‘ri keladigan gaz bosimlari. Gazli manometrik termometr termoballoning uzunligi 400 mm dan ortmasligi lozim, unining diametri esa 5, 8, 10, 12, 16, 20, 25 va 30 mm li qatordan tanlab olinadi. Kapillarning uzunligi 0,6 dan 60 m gacha bo‘lishi mumkin. Harorat xatoligini kamay-tirish uchun ayrim o‘lchash asboblari ichiga termokompensatorlar o‘rnatiladi. Maxsus tayyorlangan gazli manometrik termometrlar 0 °C dan past haroratlarni ham o‘lchash uchun qo‘llanishi mumkin. Masalan, vodorod gazli termometr -250 °C gacha, geliyligi esa -267 °C gacha haroratlar uchun ishlatilishi mumkin. Suyuqlikli manometrik termometrlar -150 °C dan + 300 °C gacha haroratni o‘lchash uchun mo‘ljallangan. Termosistemani to‘ldiradigan ishchi moddasi sifatida simob, propil spirti, meta-ksilol va boshqa suyuqliklar ishlatiladi. O‘lchash sistemasi termo-metrik modda bilan yuqori boshlang‘ich bosimda (to‘ldirish vaqtidagi haroratda) to‘ldiriladi. Bu hol bo‘lish ehtimoli mavjud qo‘shimcha xatoliklarni suyuqlikning gidrostatik bosimi hisobi-dan kamaytirish uchun zarur. Atrof-muhitning harorati o‘zgarganida suyuqlikli termometr-larning manometrida va ayniqsa kapillarda, termometrik mod-daning termik kengayishi hisobiga, qo‘shimcha xatolik hosil bo‘la-di. Harorat tufayli paydo bo‘ladigan xatolikni kamaytirish uchun termoballondagi termometrik moddaning miqdorini uning kapillar va manometrdagi miqdoriga ko‘ra nisbatan ko‘p oshirishga harakat qilinadi. Boshqacha qilib aytganda, termoballonning ish hajmi ko‘paytirilib, manometrining ish elementi va kapillarining ichki o‘lchami kamaytiriladi. Suyuqlikli manometrik termometrlarning shkalalari o‘zgarmas bo‘linmali bo‘ladi, chunki o‘zgarmas bosimda suyuqlik bosimining haroratga bog‘liqligi chiziqlidir. 26
Kondensatsion manometrik termometrlar -50 °C dan 300 °C gacha haroratni o‘lchash uchun mo‘ljallangan. Termoballoni hajmining taxminan 3/4 qismi oson qaynaydigan suyuqlik bilan, qolgan qismi esa shu suyuqlikning to‘yingan bug‘i bilan to‘ldi-rilgan. Termoballondagi suyuqlik miqdori shunday bo‘lishi kerak-ki, bunda eng yuqori haroratda suyuqlikning hamma miqdori bug‘-ga aylanib ketmasligi lozim. Ishchi suyuqlik sifatida freon — 22, propilen, metil xloridi, atseton, etilbenzoldan foydalaniladi. Kapillar va manometrik prujina odatda boshqa suyuqlik bilan to‘ldiriladi (ko‘p hollarda glitserin, spirt yoki suv aralashmasi ish-latiladi). Kondensatsion manometrik termometrlarda quyidagi qo‘shim-cha xatoliklari bo‘lishi mumkin. 1. Gidrostatikli (termoballon va manometrning har xil balan-dlikda joylashishi hisobiga). 2. Atmosferali (atmosfera bosimining o‘zgarishi hisobiga, ay-niqsa, shkalaning ko‘tarilishi boshlanishida) Kondensatsion termometrlarning shkalasi qaynash harorati va tegishli bosim orasidagi bog‘lanish chiziqli emasligi tufayli tekis emas. Shkalaning ishchi qismi uning yuqori qismida joylashgan bo‘ladi. Ulanuvchi kapillar uzunligi 60 m ga yetadi. Maxsus tayyorlangan kondensatsion termometrlar o‘ta past haroratlarni o‘lchash uchun qo‘llaniladi. Geliy bilan to‘ldirilgan kondensatsion termometrlar, haroratlarni 0,8 K dan boshlab o‘lchash uchun ishlatiladi. Manometrik termometrlar tuzilishining soddaligi va avtoma-tik yozishi bilan ajralib turadi, muhim afzalliklaridan yana biri yong‘in va portlash xavfi bor bo‘lgan sharoitlarda foydalanish mumkinligidir. Uning kamchiliklari sistemaning germetikligi bu-zilganda tuzatish qiyinligi va ko‘p hollarda termoballon o‘lcham-larining kattaligidir. Gazli va suyuqlikli manometrik termometrlarning aniqlik klassi -1; 1,5 va 2,5; kondensatsion termometrlarniki -1,5; 2,5 va 4. 27 www.ziyouz.com kutubxonasi 2.3. TERMOELEKTRIK TERMOMETRLAR Termoelektrik termometrlarning ishlatilishi termojuft termo-elektr yurituvchi kuchining (TEYK ning) haroratga bog‘liqligiga asoslangan. Bu asbob texnikaning turli sohalari va ilmiy-tekshirish ishla-rida -200 °C dan + 2500 °C gacha bo‘lgan haroratlarni o‘lchashda keng qo‘llaniladi. TEYK ikki xil metall simdan iborat zanjirda, ularning kav-sharlangan joyida haroratlar farqi hisobiga hosil bo‘ladi. Bir xil uzunlikdagi ikki xil o‘tkazgichdan tuzilgan zanjirdagi TEYK yig‘indisi o‘tkazgichlar kontaktli farqining yig‘indisiga teng. Har xil o‘tkazgichlardan iborat zanjirlar 5- rasmda keltirilgan. EAB(t; t0) = eAB (t) + eBA (t0), (22) eBA(t1) = - eBA(t0) bo‘lishini inobatga olsak, unda EAB(t; t0) = eAB(t) + eBA(t0), (23) bunda eAB (t) — harorati t bo‘lgan A o‘tkazgichdan B o‘tkaz- gichga o‘tadigan kontaktli potensiallar farqi; 5- rasm. Termoelektrik zanjirlar.a) t va t0 haroratlarda ikki o‘tkazgich uchun; b) t haroratda uch o‘tkazgich uchun. 28 www.ziyouz.com kutubxonasi 6- rasm. Termoelektrik zanjirga uchinchi o‘tkazgichni ulash chizmasi: a) termojuft kavsharining uchiga ulash; b) termoelektrodlarning birini uzish. eBA(t0) — harorati t0 bo‘lgan B o‘tkazgichdan A o‘tkaz- gichga o‘tadigan kontaktli potensiallar farqi. Agar kavsharlangan uchlarning harorati bir xil bo‘lsa, TEYK nolga teng bo‘ladi, chunki ikkala kavsharda ham hosil bo‘lgan TEYKning qiymati bir-biriga teng bo‘lib, o‘zaro qarama-qarshi tomonga yo‘nalgan bo‘ladi. Demak, t=t0 bo‘lsa, unda EAB(t; t0) =0. (24) Agarda uch o‘tkazgich A, B va C dan iborat o‘lchash joyini bir xil haroratda zanjirni tuzsak, unda energiyaning saqlanish qonunidan TEYKning yig‘indisi hosil bo‘lishini kutmasak ham bo‘ladi. Bu holatda elektr energiya issiqlik energiyasidan hosil bo‘ladi, issiqlik energiyasi esa bu holda faqat haroratlar farqidan hosil bo‘lishi mumkin: EABC(t0) = eAB(t0) + eBC(t0) + eAC(t0) =0, (25) eBC(t0) + eAC(t0) = - eAB(t0). (26) 29 www.ziyouz.com kutubxonasi Ikki har xil o‘tkazgichdan (termoelektrodlardan) tuzilgan ter-mojuft zanjirida TEYKni o‘lchash uchun o‘lchash asbobi talab etiladi. Asbobning ulanishi uchinchi o‘tkazgich A ning zanjirda paydo bo‘lishini taqozo etadi. Uchinchi o‘tkazgichni zanjirga ulash uchun ikki xil usuldan foydalaniladi: ulanmalardan biridagi zanjirga ulash (6- rasm, a) yoki termoelektrodlardan birini uzish (6- rasm, b). Birinchi holatda asosan (ko‘p qo‘llaniladi) uchinchi o‘tkaz-gichni ulash joyi harorati termoelektrodlar uchining haroratlariga teng, ikkinchisida esa t noma’lum qiymatga ega. Issiqlik texnikasining ayrim masalalarini hal qilish uchun haroratni o‘lchashda termoelektrik termometrlarni har xil ulash usullaridan foydalaniladi. Ulardan eng ko‘p tarqalgan usullari bu termobatareya va differensial termojuftdir (7- rasm, a va b). Termoelektrik termometrlarning o‘zgartgich koeffitsiyentini ko‘paytirish uchun bir nechta termojuftni ketma-ket ulanishidan (termobatareyadan) foydalaniladi. Bunda, termojuftlar bilan hosil qilinayotgan TEYK bir-biriga qo‘shiladi, ya’ni n ta termojuftdan tashkil topgan termobatareyaning TEYKi alohida olingan termo-juftning TEYKidan n marta ko‘p bo‘ladi. 7- rasmda termoelektrik termometrni o‘lchash asbobiga ulash chizmasi ko‘rsatilgan. 7- rasm. a) termobatareya; b) differensial termoelektrik termometr. 30
Termobatareyali ulash usulidan kam farq qiluvchi ishchi haro-rati t ni va erkin uchlaridagi harorat t0 ni o‘lchashda foydalani-ladi. Ikki nuqta orasidan harorat farqini o‘lchash uchun differen-sial termoelektrik termometr qo‘llaniladi. U qarama-qarshi ulangan ikkita bir xil termometrdan tuzilgan. Agar haroratlar farqi o‘lchanayotgan nuqtalarning haroratiga o‘zaro teng bo‘lsa, unda o‘sha nuqtalarda termometr hosil qiladigan TEYKlar ham teng bo‘ladi. Bunday holda termometrdagi zanjir toki nolga teng bo‘la-di, chunki qarama-qarshi ulanganda bir termojuftning TEYKi boshqa termojuftning TEYKi bilan kompensatsiya qilinadi va o‘lchash asbobi nolni ko‘rsatadi. Agar t1 va t2 haroratlar turlicha bo‘lsa, u holda qaysi harorat yuqori bo‘lishiga qarab, haroratlar farqiga proporsional bo‘lgan zanjir toki biror yo‘nalishda oqadi va buni o‘lchash asbobi ko‘rsatadi. Ayrim hollarda ikkita nuqtadagi haroratlar farqini o‘lchash zarurati bo‘ladi. Bu holatda termojuftning ishchi kavshari nuq-talarning birida, bo‘sh uchlari esa boshqa nuqtalarida joylashadi. Bunda termometrda hosil qilinayotgan TEYK ishchi kavshari t1 va bo‘sh uchlari t2 haroratlari bilan aniqlanadi: E(t1; t2) = e(t1) - e(t2). (27) Agarda t1 - t2 haroratlar intervalida TEYKning haroratga bog‘-liqligi chiziqli bog‘lanish bilan ifodalangan bo‘lsa, unda (27) teng-lama quyidagicha bo‘ladi: E(t1; t2) = k(t1 - t2). (28) Bunday to‘g‘ri chiziqli approksimatsiya har qanday termojuftning haroratlar farqi 20—25 °C dan oshmagan hol uchun to‘g‘ri ke-ladi. Termoelektrik materiallar va termoelektrik o‘zgartgichlar. Turli ko‘p sonli termoelektrik materiallar toza holatda va har xil kombinatsiyalarda mavjud bo‘lib, ularni termoelektrodlar sifatida ishlatish mumkin. Ularning orasidan termoelektrod materiallarni ajratib olish uchun bitta materialga nisbatan normal elektrodni 31
va uning termoelektrik xossalarini aniqlash zarur. Normal termo-elektrod uchun material sifatida platina qabul qilingan, u kimyoviy inertligi, yaxshi o‘rganilgan fizikaviy xossalari va yuqori erish harorati bilan ajralib turadi hamda platinani toza holda olish oson. Barcha materiallar o‘zining termoelektrik xossalariga ko‘ra musbat va manfiyga bo‘linadi. Musbat deb shartli aytiladigan materiallarda platina bilan juftda issiq uchidan tok (t > t0 haroratlarda) platinadan ushbu materialga oqadi. Manfiylarda esa tok teskari yo‘nalishda oqadi. Zamonaviy o‘lchash texnikasi termoelektrik o‘tkazgichlar tay-yorlanadigan materiallarga ko‘pdan-ko‘p talablar qo‘yadi, ammo bu talablarni juda kam turdagi materiallargina qanoatlantiradi. Asosiy talablar quyidagilardan iborat. 1. Materialning termoelektrik xossalari chegaralanmagan vaqt davomida o‘zgarmasligi. 2. Hosil qilinayotgan TEYKning katta qiymatga ega bo‘lishi. 3. Yuqori haroratlar ta’siriga chidamlilik (misol uchun, vis-mut TEYKni katta qiymatda hosil qiladi, ammo erish harorati +270 °C kichik bo‘lgani tufayli, uni ishlatib bo‘lmaydi). 4. Katta elektr o‘tkazuvchanlik (bunga ko‘ra kremniydan amalda foydalanib bo‘lmaydi). 5. Bir xil tarkibli qotishmalarni qayta olish mumkinligi. 6. Texnologik ishlov berish osonligi. 7. Arzonligi. Odatda, bir-biriga mos ikki materiallar tanlab olinadi va ular ma’lum termoelektrik xossalariga ega bo‘lgan termojuftni hosil qiladi. O‘lchanayotgan muhitga tushirilgan termojuftning o‘zaro bog‘-langan uchlari ishchi uchlari deb ataladi. Atrof-muhitda (atmos-ferada) ularga odatda o‘lchash asbobidan simlar ulanadigan uchlari bo‘sh uchlari deb aytiladi. Standartlarga binoan quyidagi standart termoelektrik termo-metrlar qo‘llaniladi, ularning tavsiflari 4- jadvalda keltirilgan. 32
4-jadval Standart termoelektrik termometrlar Yuqori o‘lchash Termoelektrik ¹ termometr termojuftining turi D arajalash belgisi, yangisi (eskisi) O‘lchash chegara- si, °C chegarasi U zoq vaqt Qisqa vaqt qo‘ llani- qo‘ llani- shida shida 1. M is-kopelli — - 200 100 600 2. M is-mis-nikelli T - 200 400 600 3. Temir- Qimmatbaho bo‘lmagan metallardan00tayyorlangan 1 dan 6 4. Xromel-kopelligacha termoelektrik t(XK)ermometrla- 50r inertli 600va tiklanu800vchi atmosfera- da o‘zini yaxshi tutadi, oksidlanuvchi atmosferada ularning ishlash 5. Nikelxrom-mis-nikelli E - 100 700 900 muddati chegaralangan. 6. Nikelxr7 dan 9 gacha sanab o‘tilgan aluminiyli (xromel (XA) termometrlarda oksidlanuvchi va betaraf (neytral) muhitlarda darajalash tavsiflarini bir darajada alyumeli) ushlab turilishi saqlanadi. Tiklanuvchi atmosferada bu termo-7. Plametrlar termometr TEYKining katta o‘zgarishi tufayli ishlay platinali olmaydi. 8. Platinorodiy (30%) — Â(Ï Ð) v, Sh.Sh. Shoyunusov + 300 1600 1800 plat3—R. T. Rahimjono 33 9. Volframreniy (5%) —
Âð 0 2200 2500 J www.ziyouz.com kutubxonasi Ishlatish qulay bo‘lishi uchun termoelektrik termometrlar maxsus himoya g‘ilofi bilan berkitiladi. Bunda quyidagi muammolar hal qilinadi: termoelektrodlarni o‘lchanayotgan va atrof-muhitning zararli ta’siridan elektrik izolatsiyalash; termo-elektrod va termoelektroddan chiqib turgan uchlarini iflos-lanishdan va mexanik zararlanishdan himoya qilish; termo-elektrik termometrlarga kerakli mexanik mustahkamlikni berish; texnologik qurilmaga o‘rnatish va tutashtiruvchi simlarni ulash qulay bo‘lishini ta’minlash. Termoelektrik termometrni o‘lchash asbobi bilan ulaydigan simlar shunday materiallardan tayyorlanadiki, ular o‘zaro juft bo‘lib, ulangan termoelektrik termometrlar EYKni hosil qiladi. Bunday talab taxminan 100 °C harorat bilan chegaralanadi, bun-dan yuqori haroratda termoelektrik termometr va ulanish simlarining tavsiflari bir-biridan farq qilishi mumkin. Bunday bo‘lishiga yo‘l qo‘yiladi, chunki ulaydigan simlarning harorati, odatda, yuqori bo‘lmaydi. Ko‘rsatilgan talablar bajarilganda termokompensatsion simlar termoelektrik termometrni (termo-juftni) ulaydigan simlar uzunligi qadar uzaytiradi, termojuftning bo‘sh uchlari esa TEYKni o‘lchashga mo‘ljallangan asbobning klemmalarida bo‘lib qoladi. Uzaytiruvchi termoelektr simlar bir simli va ko‘p simli bo‘lib, izolatsiyali va tashqi qoplama yoki qobiqlik qilib ishlab chiqariladi, bu jihozlash va yotqizishda qulay. Izolatsiyalash uchun polivinilxlorid, polietilen, tereftalat va ftoroplast plyon-kalaridan foydalaniladi. Izolatsiyadan tashqari, simlar ko‘pin-cha polivinilxlorid qobiq yoki lavsan ip, shisha ip bilan chirmab o‘raladi. Agar tashqi elektromagnit maydondan va mexanik ta’sirdan saqlanish talab etilsa, unda mis, po‘lat simli qoplama yoki ekranlar qo‘llaniladi. Har bir sim materiali izolatsiyaning o‘z rangiga yoki simlar-ning o‘ramasi va qoplamasi rangidagi simlarga ega bo‘ladi. 34
2.4. ELEKTRIK QARSHILIK TERMOMETRLARI Haroratni qarshilik termometrlari bilan o‘lchash harorat o‘zga-rishi bilan elektr o‘tkazgich hamda yarim o‘tkazgichlar elektr qar-shiligining o‘zgarish xususiyatiga asoslanadi. Harorat o‘zgarishi bilan elektr qarshiligining o‘zgarishini tavsiflaydigan parametr elektr qarshilikning harorat koeffitsiyenti deyiladi. Harorat koeffitsiyenti C-1 va K-1 larda ifodalanadi. Ko‘pgina sof metallar uchun harorat koeffitsiyenti 0,0035—0,0065 K-1 che-garalarda bo‘ladi. Yarim o‘tkazgichli materiallar uchun harorat koeffitsiyenti manfiy va metallarnikidan bir tartibga ko‘p (0,01— 0,15 K-1). Metall qarshilik termometrlarining sezgir elementi, odatda, shisha, kvars, keramika, sluda yoki plastmassadan qilingan kar-kasga o‘ralgan sim yoki tasmadan iborat. Zararlanishdan himoya qilish uchun karkas bilan sim himoya qobig‘iga joylashtiriladi. Texnik termometrlarni tayyorlash uchun ishlatiladigan mate-riallar termoelektrik termometrlar uchun ishlatiladigan material-larga qo‘yilgan talablariga javob berishi lozim. Birinchidan, bu darajalash tavsiflarining barqarorligi va, ikkinchidan, qayta ish-lab chiqarish talabi. Agarda bu ikkita talabdan birortasi bajaril-masa, unda material texnik termometrlarni seriyada chiqarilishi-ga yaroqsiz bo‘ladi. Qolgan barcha talablar, ya’ni yuqori sezgir-ligi, katta solishtirma qarshilik kabilar majburiy emas, balki istalgan bo‘lishi mumkin. Hozirgi paytda qarshilik termometr-larni tayyorlash uchun mis, platina, nikel va temirdan, yarim o‘tkazgich materiallar — germaniy hamda mis, marganes, kobalt, magniy oksidlari va boshqalardan foydalaniladi. Mis arzon material bo‘lib, yuqori tozalilikka ega (elektrolitik-li). U ingichka sim shaklida, turli izolatsiyada olinishi mumkin. Misning qarshiligi amalda haroratga chiziqli bog‘liq, ya’ni Rt = R0(1+ at), (29) bunda Rt va R0 — termometrning t va 0 °C da qarshiligi; a — mis simning harorat koeffitsiyenti; a = 4,28•10-3 K-1. 35
Mis oksidlanishi tufayli u 200 °C dan ortiq bo‘lmagan haro-ratlarni o‘lchashda qo‘llaniladi. Misning kamchiligi uning solish-tirma qarshiligining kichikligidir: r=0,17•10-7 W•m. Solishtir-ma qarshilik termometrlarning hajmiga — gabaritiga (jismning eng katta tashqi o‘lchamlariga) ta’sir etadi: solishtirma qarshilik qancha kichik bo‘lsa, sim shuncha ko‘p kerak bo‘ladi (shunday qarshilikni o‘rash uchun), shu bilan termometr gabariti ham shuncha katta bo‘ladi. O‘zbekiston Davlat standarti talablariga ko‘ra misdan tayyor-langan qarshilik termometrlari -200 dan +200 °C gacha haro-ratlarni uzoq vaqt davomida o‘lchashda qo‘llaniladi. Ular II va III klasslarda chiqariladi. Nominal qarshiliklar 0 °C da 10, 50 va 100 W ni tashkil etadi (ishlatishda R0=53 W li termometrlardan foydalaniladi), ularga shartli belgilar qo‘yilgan: 10 W, 50 W va 100 W. Yo‘l qo‘yiladigan asosiy xatoligi quyidagi qatordan tanlanadi: 0,2; 0,3; 0,5; 1; 2; 3; 5; 10; 20 °C. Ikkinchi klass termometrlar uchun u 0,3 va 0,5 °C ni, uchinchi klass uchun 1 va 2 °C ni tashkil qiladi. Platina — qimmatbaho material. Kimyoviy jihatdan inert va sof holda oson olinadi. Platina qarshilik termometrlarini tayyor-lash uchun materiallarga qo‘yiladigan majburiy talablarga to‘liq javob beradi. Platinadan tayyorlangan qarshilik termometrlari -260 dan +1100 °C gacha haroratlarni o‘lchash uchun qo‘lla-niladi. Platina qarshiligining haroratga bog‘liqligi murakkab bog‘la-nishdan iborat bo‘lib, 0 dan +630 °C gacha harorat oralig‘ida quyidagicha yozilishi mumkin: Rt = R0(1+At +B ). (30) 1 t2 0 °C da platinali qarshilik termometrlari quyidagi qarshilik-larga ega bo‘lishi mumkin: 1, 5, 10, 50, 100 va 500 W (amalda R0=46 W li termometrlar ishlatiladi). Bu qarshilik termometrlari uchun o‘zgartirishning nominal statistik tavsifiga quyidagi belgi-lashlar kiritilgan: 1Ï, 5Ï, 10Ï, 50Ï, 100Ï va 500Ï (R0=46 W qarshilikli termometrlar Ãð21 deb belgilangan). 36 www.ziyouz.com kutubxonasi Platinaning kamchiliklaridan biri uning tiklanuvchi muhitda metall bug‘lari, uglerod oksidi va boshqa moddalar bilan iflosla-nishidir. Bu, ayniqsa, yuqori haroratlarda namoyon bo‘ladi. Qarshilik termometrlarini (termistorlarni) tayyorlash uchun yarim o‘tkazgichlar (yoki ba’zi metallarning oksidlari) ham ishla-tiladi. Yarim o‘tkazgichlarning muhim afzalligi ularning harorat koeffitsiyenti kattaligidir. Termoqarshiliklar tayyorlashda titan, magniy, temir, marganes, kobalt, nikel, mis oksidlari yoki ba’zi metallarning (masalan, germaniy) kristallari turli xil aralashma-da birgalikda qo‘llaniladi. Yarim o‘tkazgichli termometr qarshiligi (termorezistor qar-shiligi) bilan harorat orasidagi bog‘lanish quyidagicha ifodalanishi mumkin: Rt = R0expB(T0 - T)/(T0•T). (31) R0 qiymat T0 haroratda termometr qarshiligi bilan aniqlanadi, B qiymat esa termometr tayyorlanadigan yarim o‘tkazgich mate-rialiga bog‘liq. 1,5 K va undan yuqori haroratlarni o‘lchash uchun germa-niyli termorezistorlar ayniqsa keng tarqalgan. -100 dan +300 °C gacha haroratlarni o‘lchash uchun oksid-lanuvchi yarim o‘tkazgich materiallardan foydalaniladi. Yarim o‘tkazgichli termorezistorlarning o‘zgartirish koeffitsiyentlari me-tall simdan qilingan sezgir elementli qarshilik termometrlarinikiga qaraganda bir necha marta ortiq. Ammo individual (yakka tartibda) darajalash zarurati haroratni o‘lchashda yarim o‘tkaz-gichli termorezistorlarni keng qo‘llanish imkonini cheklab qo‘yadi. Yarim o‘tkazgichli termorezistorlar ko‘proq termosignalizatsiya va avtomatik himoya qurilmalarida qo‘llaniladi. Qarshilik termometrlarining tuzilishi. Bu termometrlar termo-element (sezgir element) va tashqi (himoya) qutidan tuzilgan. Metall qarshilik termometrlarining sezgir elementi, odatda, shisha (kvars, keramika, sluda yoki plastmassadan qilingan) kar-kasga o‘ralgan sim yoki tasmadan iborat. 37 www.ziyouz.com kutubxonasi Sezgir element termometr uchi-ning qisqichlariga, o‘lchash asbobi-ga boradigan simlarga ulangan. Qarshilik termometrlarining tu-zilishi 8- rasmda keltirilgan. Qarshi-lik termometrlarining sim 1 dan qilingan sezgir elementi to‘rt kanalli keramik karkas 2 ga joylashtirilgan. Mexanik shikastlanishdan va o‘l-chanayotgan yoki atrof-muhitning zararli ta’siridan saqlash uchun sezgir element himoya qobig‘i 3 ga joylashtirilgan. U keramik vtulka 4 bilan zichlashtirilgan. Sezgir ele-mentning quloqchalari 5 izolatsion keramik quvur 6 orqali o‘tadi. Shu-larning hammasi o‘lchash obyektida rezbali shtutser 8 yordamida o‘rna- 8- rasm. Qarshilik tilgan himoya g‘ilofi 7 da joylash- termometrlarining tuzilishi. gan. Himoya g‘ilofining uchida ter- mometrning ulaydigan uchi 9 joylashgan. Uchida termometr quloqchalarini mahkamlash va ulovchi simlarni ulash uchun vintlari 11 bo‘lgan izolatsion kolodka joylashgan. Uchi qopqoq bilan yopiladi. Ulovchi simlar shtutser orqali chiqariladi. Qarshilik termometrlarining tashqi ko‘rinishi va o‘lchami xuddi termoelektrik termometrlarnikidek. Barcha konstruksiyalarining sezgir elementi uzunligi odatda 90—100 mm teng. Mis qarshilik termometrlarining sezgir elementi 0,1 mm dia-metrli, karkasga bir necha qavat o‘ralgan, izolatsiya qilingan mis simdan tashkil topgan. Sim qavatlari o‘zaro va karkas loki bilan mahkamlanadi. Simning ikkala uchiga 1—1,5 mm diametrli mis quloqchalar kavsharlanadi. Sezgir elementni himoya qobig‘iga, undan keyin tashqi himoya g‘ilofiga joylashtiriladi, uning ishchi 38 www.ziyouz.com kutubxonasi qismidagi tashqi diametri 10, 14 yoki 21 mm ga teng, umumiy uzunligi 2000 mm gacha. Atmosfera bosimida haroratni o‘lchash uchun mo‘ljallangan termometrlar maxsus perforatsiyalangan tashqi himoya g‘ilofiga ega. Mis termometrlar -50 dan + 180 °C haroratni o‘lchash uchun ikki xil darajalash bilan chiqariladi: 23 darajaligi — 0 °C da R0=53 W qarshilik bilan; 24 darajaligi — 0 °C da R0 = 100 W qarshi-lik bilan. R0 ning yo‘l qo‘yiladigan xatoliklari ±1% ni tashkil etadi. R100/R0 qarshiliklar nisbati II klass termometrlarda 1,426 ± 0,001 va III klass termometrlarda 1,426 ± 0,02 ga teng bo‘ladi. 9- rasm. Platinali qarshilik termo- metrining sezgir elementi. Platinali termometrlarning sezgir elementi ikkita yoki to‘rtta keramik karkas 1 ning kapillar kanallarida joylashgan ketma-ket ulangan spirallar 2 dan tashkil topgan (9- rasm). Karkas kanallari keramik kukun 3 bilan to‘ldiriladi, bu kukun izolator bo‘lib xizmat qiladi va spirallarning prujinaga o‘xshash egiluvchanligini ta’minlaydi. Spiral uchlariga platinali yoki iri-diy-radiyli (60% radiyli) simdan qilingan quloqchalar 4 kavshar-langan. Keramik karkasda sezgir element maxsus modda (yoki termosement) 5 bilan germetik berkitiladi. Karkas kanalining spi-rallari va devorchalari orasidagi bo‘shliq aluminiy oksidi kukuni bilan to‘ldirilgan, u izolator bo‘lib xizmat qiladi hamda spirallar va karkas orasida issiqlik kontaktini orttiradi. Platinali qarshilik termometrlarining sezgir elementlari diametri 0,04—0,07 mm li platina simdan tayyorlanadi. Ular -260 dan +1000 °C gacha harorat intervalida qo‘llanilishi mumkin. Platinali texnika qarshilik termometrlarining uch darajaligi ish-lab chiqariladi. Ular 0 °C da R0 qarshilik qiymatiga va qo‘llash chegaralariga ko‘ra quyidagicha farqlanadi: 39 www.ziyouz.com kutubxonasi 20 darajaligi — R0, W qarshiligi — o‘lchash chegarasi 0 dan +650 °C; 21 darajaligi — R0, W qarshiligi — o‘lchash chegarasi 200 +500 °C; 22 darajaligi — R0, W qarshiligi — o‘lchash chegarasi 200— 500 °C. R0 ning yo‘l qo‘yiladigan xatoliklari texnik termometrlarda I klassda ±0,05 % va II klassda ±0,1%. R100/R0 qarshilik nisbati I klass 1,391±0,0007 va II klass ter-mometrlarda 1,391 ± 0,001. Texnik termometrlar odatda ikkita nuqtada: °C da muzli va 100 °C da bug‘li termostatda qiyoslanadi. Seriyali ishlab chiqariladigan yarim o‘tkazgichli texnik termo-metrlar -90 ± 180 °C ko‘lamida haroratlarni o‘lchash uchun mo‘ljallangan. Bunday termometrlar termistrlar yoki termorezis-torlar deb aytiladi. Termorezistorlarning sezgir elementi mis, marganes, magniy, nikel, kobalt va boshqa metallarning oksidlaridan tayyorlanadi. Ikki—uch oksidlar aralashmasi bog‘lovchi qo‘shimchalar bilan maydalanadi, toblanadi va kuydiriladi, ular silindrcha, shayba-cha va sharcha-munchoqli shakliga keltiriladi. Sezgir elementla-ri uchlariga kontaktlar kavsharlanadi. Past haroratlarni o‘lchash uchun mo‘ljallangan germaniyli ter-mometrlar mis gilza 1 dan (10- rasm) iborat bo‘lib, gazsimon 10- rasm. Germaniyli yarim o‘tkazgichli qarshilik termometrining sezgir elementi. 40
geliy bilan to‘ldirilgan va germetik tiqin 2 bilan yopilgan. Gilza ichida surma bilan legirlangan germaniy 3 ning monokristali joy-lashgan. Kristall 4 ga oltin o‘tkazgich 4 yopishtirilgan bo‘lib, ularga platina quloqchalar 5 kavsharlangan. Kristall plyonka 6 bilan izolyatsiya qilingan. Bunday termometrlar 1,5 dan 50 K gacha haroratlarni o‘lchashda qo‘llaniladi. Termorezistorning harorati ko‘tarilganda uning RT qarshiligi keskin kamayadi: RT = R•e[B(293-T)/(293•T)], (32) bunda R — qarshilikning 293 K dagi qiymati; T — harorat, K; B — yarim o‘tkazgich materialining xususiyatlariga bog‘liq doimiylik. O‘rtalashgan harorat koeffitsiyenti (% grad-1) haroratlar che-garasida, 0,5(R2+R1) o‘rtacha qarshiligiga nisbatiga teng: ao‘rt = [(R2 -R1)•2 ]/[(R2+R1)•Dt]•100. (33) B doimiylik (32) da hatto bitta rusumdagi termometrlarning sezgir elementlari uchun ham bir xil bo‘lmaydi, shuning uchun har bir termorezistorni alohida darajalashga to‘g‘ri keladi. Yuqori haroratlar (tyu)da uzoq vaqt davomida ishlatishda ter-morezistor qarshiligini o‘zgarishi — ko‘rsatishning barqarormas-ligi kuzatiladi. To‘g‘ri tanlangan tayyorlash texnologiyasida bar-qarormaslik mezoni 0,3 % dan ortmaydi. Amaliyotda yarim o‘tkazgichli qarshilik termometrlari haroratni o‘lchash uchun deyarli qo‘llanilmaydi. Yarim o‘tkazgichli termorezistorlar ko‘proq termosignalizatsiya va avtomatik himoya qurilmalarida qo‘llaniladi, bunda odatda informatsiya (axborot) manbai yuqori sezgir va ixcham bo‘lishi lozim. 2.5. PIROMETRLAR Yuqorida ko‘rilgan, haroratni o‘lchashga mo‘ljallangan barcha termometrlar termometrning sezgir elementi bilan o‘lchanayotgan 41
jism yoki muhit orasida bevosita kontakt bo‘lishni taqozo etadi. Shuning uchun haroratni o‘lchashning bunday usullari ba’zan kontaktli usullar deb nomlanadi. Bu usulni qo‘llashning yuqori chegarasi 1800—2000 °C. Ammo sanoatda va tadqiqotlarda bundan yuqori haroratlarni ham o‘lchashga to‘g‘ri keladi. Bun-dan tashqari, ko‘pincha, o‘lchanayotgan jism va muhit bilan termometrlarning bevosita kontakti mumkin bo‘lmaydi. Bunday hollarda haroratni o‘lchashning kontaktsiz vositalari qo‘lla-niladi. Nurlanish pirometrlarining ishlash prinsipi qizdirilgan jismning issiqligi ta’sirida hosil bo‘lgan nurlanish energiyasini o‘lchashga asoslangan. Nurlanish pirometrlari 20 dan 6000 °C gacha bo‘lgan haroratlarni o‘lchashda ishlatiladi. Issiqlik nurlanishi nurlanayotgan jism ichki energiyasining elektromagnit to‘lqinlari shaklida tarqalish jarayonidan iborat. Bu to‘lqinlar boshqa jismlar tomonidan yutilganda ular qaytadan, yana issiqlik energiyasiga aylanadi. Jismlar uzunligi l ga teng bo‘lgan elektromagnit to‘lqinlarni 0 dan ¥ gacha bo‘lgan oraliqda tarqatadi. Qattiq va suyuq jismlarning ko‘p-chiligi nurlanishning uzluksiz spektriga ega, ya’ni barcha uzun-liklardagi to‘lqinlarni spektrning ma’lum uchastkalaridagina tarqatadi. Masalan, to‘lqin uzunligi l = 0,4 dan l = 0,76 mkm gacha bo‘lgan uchastka ko‘rinadigan spektrga mos keladi. Ko‘ri-nadigan spektrning har bir to‘lqin uzunligi ma’lum rangga mos keladi. Qizdirilgan jismning harorati ortib borgani sari uning rangi o‘zgarib borishi bilan spektral energetik ravshanlik, ya’ni ma’-lum uzunlikdagi to‘lqinlar (ravshanlik) tezda ortadi, shuningdek, yig‘indi (integral) nurlanish sezilarli ortadi. Qizdirilgan jismlar-ning ko‘rsatilgan bu xossalaridan ularning haroratini o‘lchashda foydalaniladi. Shu xossalariga qarab nurlanish pirometrlari kva-zimonoxromatik (optik), spektral nisbatli (rangli) va to‘liq nur-lanishli (radiatsion) pirometrlarga bo‘linadi. 42
2.6. HARORAT O‘LCHASH ASBOBLARINI QIYOSLASH Suyuqlikli shishali kengayish termometrlarini qiyoslash. Su-yuqlikli termometrning ko‘rsatishini qiyoslash yuqori aniqlik klas-siga ega bo‘lgan namunali asboblar bilan solishtirish yo‘li orqali termostatda amalga oshiriladi. Nol nuqtasi holatini tekshirilishi muzli termostatda shkalasi-da noli bor termometrlar uchun majburiy bajariladi. Odatda nol nuqtasi ikki marta qiyoslanadi: shkalaning qiyoslanishidan avval va uning eng yuqori ko‘rsatkichi qiyoslanishidan so‘ng. Nol nuq-tasi ko‘rsatkichi termik ta’sirdan so‘ng holati o‘zgarishi tufayli ikki holatda bir-biriga to‘g‘ri kelmasligi ham mumkin (shisha nol haroratga to‘g‘ri keladigan holatini tez ola olmasligidan). Zamonaviy termometrlarga tayyorlash vaqtida sun’iy ishlov be-riladi, bu esa termik ta’sirdan so‘ng holatining o‘zgarishini, odat-da, termometrning eng yuqori mumkin bo‘lgan xatolik qiymatini haroratga bog‘liqligini kamaytirishga imkon beradi. Suvning qaynash haroratida qiyoslash bug‘li termostatda 0¸+95 °C da olib boriladi. Haroratni o‘lchash atmosfera bosimi qiymatiga ko‘ra hamda termostatdagi ortiqcha bosimga tuzatma kiritish bilan olib boriladi. -80 °C haroratgacha qiyoslashda spirt yoki boshqa muzlamay-digan suyuqlik bilan to‘ldirilgan kriostatdan foydalaniladi. +1 dan +95 °C gacha intervalda suvli, +95 °C dan + 300 °C gacha intervalda moyli va +300 °C dan + 600 °C gacha intervaldagi haroratni qiyoslash tuz eritmali termostatda olib boriladi. Xatoliklarga sabab bo‘ladigan yuqoridagi omillardan eng ahamiyatligi nol nuqtasining o‘zgarishi hamda termometrning o‘lchanayotgan muhitga kirish chuqurligining har xilligidir. Agar termometr uchi o‘lchanayotgan muhitga tushirilganda da-rajalangan termometrning ishlatish shartiga ko‘ra to‘liq kiritilgan bo‘lmasa, unda uning rezervuari va suyuqlik ustuni turli harorat-larda bo‘ladi. Chiqib turgan ustunga tuzatma quyidagi ifodaga ko‘ra kiritiladi: 43
Dt = nj(t2 - t1), (34) bunda n — chiqib turgan ustundagi darajalar (graduslar) soni; j — shishadagi suyuqlikning kengayish koeffitsiyenti; jsim = 0,00016 1/°C, jsp = 0,004 1/°C); t2 — termometr ko‘rsatayotgan harorat; t1 — chiqib turgan ustunning o‘rtacha harorati. To‘liq tushirilmasdan ishlashga mo‘ljallangan termometrlarda agar atrof-muhitning harorati va chiqib turgan ustunning harorati uni darajalashdagi haroratdan farq qilsa, xuddi shunga o‘xshash muntazam xatolik kelib chiqishi mumkin. Bu holatda tuzatma: Dt = j(t1 - t2)•n, (35) bunda t1— darajalashdagi chiqib turgan ustunning harorati, °C; (taxminan y + 20 °C ni tashkil etadi); t2 — chiqib turgan ustunning o‘rtacha harorati, °C. Yuqorida keltirilgan (34) va (35) tuzatmalar organik termo-metrik suyuqlikli termometrlarda katta ahamiyatga ega, chunki ularning koeffitsiyenti simobli termometrlarga qaraganda taxminan bir pog‘ona yuqori. Manometrik termometrlar ham shunga o‘xshash qiyoslanadi. Standart termoelektrik termometrlarni qiyoslash. Standart ter-moelektrik termometrlarni qiyoslash tekshirilayotgan termometr termojufti bilan TEYK hosil qilinishi standart darajalarining Davlat standartlariga to‘g‘ri kelishini o‘rnatishdan iborat. Agarda TEYKning standart qiymatlaridan og‘ishi ruxsat etilgan xatolik-laridan oshmasa, unda bu termometrlar ishga yaroqli deb topi-ladi. Termometrlarni ishlab chiqarishda TEYKning standart qiy-matidan chetlanishi termoelektrik materiallarning (qotishmalar-ning) kimyoviy tarkibi to‘g‘ri kelmasligidandir, bu termoelektrod simlarining gomogen (bir xil) emasligi hamda har xil iflosliklar tufayli sodir bo‘lishi mumkin. Foydalanib kelinayotgan termometrlarning ko‘rsatmasidan chetlanishi ularni uzoq vaqt davomida eng yuqori haroratda 44
ishlatish tufayli hamda boshqa sabablarga ko‘ra kelib chiqishi mumkin. Texnik termoelektrik termometrlarni qiyoslashda, odatda, ular-ning ko‘rsatmalari namunali asboblarning ko‘rsatmalari bilan so-lishtiriladi. Shu maqsadda, 300 °C gacha qiyoslashda tekshiri-layotgan va namunali termometrlar suvli, moyli va tuz eritmali termostatga, undan yuqori haroratlarda esa gorizontal elektr isitgich quvuriga solinadi. Termometrlarning sovuq kavshari tajriba qurilmalarida o‘zgarmas harorat (muz) muhitiga joylashtiriladi. Hosil bo‘ladigan TEYKni o‘lchash uchun 0,03 yoki undan yuqori aniqlik klassiga ega bo‘lgan o‘lchash qurilmalardan foydalaniladi. Qiyoslash natijalariga ko‘ra ularni darajalangan grafigi tuzila-di (TEYKning haroratga bog‘liqligini ilovadan qarang). Yuqori aniqlikka ega termometrlarning qiyoslanishi qiyoslash usuliga ko‘ra hamda doimiy reper nuqtalaridan foydalanilgan holda (sof metallarning qotish haroratiga ko‘ra) olib boriladi. Termoelektrik termometrlarni qiyoslanishi, qiyoslash tartibi, xatoliklarini hisoblash usullari va darajalangan tavsiflarni tuzish Davlat standartlar qo‘mitasi ko‘rsatmalariga binoan amalga oshi-riladi. Agarda ishlatish chog‘ida termometrning tushirilgan darajasi uning pech yoki termostatga qiyoslanishda tushirilgan darajasiga teng bo‘lmasa, unda qiyoslanish va ishlatish vaqtida olingan tav-siflarida farq bo‘lishi mumkin. Farqning sababi termoelektrodlar nogomogen qismlarining uchi turli harorat gradiyent zonalarida joylanishida bo‘lib, u katta termo-EYK xatoliklariga olib kelishi mumkin. Bu holatni termoelekrik termometrlarni faqat qiyos-lashda emas, balki ularni ishlatish vaqtida ham inobatga olish kerak. Namunaviy platina termoelektrik termometrlar doimiy nuq-talarga: muzning erish (0 °C), suvning qaynash (100 °C) va ol-tingugurtning qaynash (444,6 °C) haroratiga ko‘ra darajalanadi. Texnik qarshilik termometrlarining qiyoslanishi 0 °C haroratda eriyotgan muz termostatida va 100 °C da elektrisitgich bilan ter-mostatda olib boriladi. 0 °C dagi termometrning qarshiligi 100 °C 45 www.ziyouz.com kutubxonasi da qiyoslanishdan so‘ng aniqlanadi. Qiyoslanishdan avval sezgir elementi himoya g‘ilofidan olinadi, shisha probirkaga solinadi va paxta bilan zich berkitiladi. Eriyotgan muzli termostatda termometr har tomondan qalinligi 30 mm dan kam bo‘lmagan muz qatlami bilan o‘ralgan bo‘lishi kerak. Eriyotgan muz va qaynayotgan suvga termometrning tushirilgan darajasi sezgir elementining uzunligidan 200 mm dan ortiq bo‘lmasligi lozim. Qiyoslanishdan avval termometr termostatda 30 minutdan kam bo‘lmasligi kerak. Namuna va texnik termometrlarni qiyoslash jarayonida o‘lchash odatda kompensatsion usul bilan potensiometr yordamida quyidagi sxema bo‘yicha olib boriladi. Buning uchun qarshilik magaziniga doimiy tok B, manba zanjiriga ketma-ket namuna qarshilik g‘altagi Rm va tekshirilayotgan termometr Rn ulanadi. O‘lchanayotgan tok I ni doimiy kuchida, milliampermetrning nazoratida mA, namuna termometrlarda 2 dan, texnik termometr-larda 5 dan oshmaydi, namunali potensiometr (NP) yordamida, qayta ulagich (S) ni ulab, navbatma-navbat 5 martadan kam bo‘lmagan Un kuchlanishni namuna g‘altakda va Ut ni Rt termometrda tushishini aniqlaydi, ya’ni 46
Un = IRn, Ut = IRt. (36) Birinchi tenglamani ikkinchisiga bo‘lib, termometr qarshiligini aniqlaydigan ifodani olamiz: Rt = Rn(Ut /Un). (37) Termometr qarshiligini potensiometr bilan aniqlash, uning yuqori aniqligi va o‘lchashning soddaligi tufayli, laboratoriya taj-ribalarida keng qo‘llaniladi. Bu o‘lchash usuli ulash simlari qar-shiligining o‘zgarishiga tuzatma kiritish zaruratini bartaraf etadi. NAZORAT SAVOLLARI 1. Siz shishali kengayish termometrlari haqida nima bilasiz? 2. Shishali kengayish termometrlarining qanday turlari bor? 3. Shishali kengayish termometrlarining afzalliklari va kamchiliklari nimadan iborat? 4. Shishali kengayish termometrlarida ishchi suyuqlik sifatida qanday termometrik moddalar qo‘llaniladi? 5. Manometrik termometrlarning qanday turlarini bilasiz? 6. Manometrik termometrlar qanday prinsipda ishlaydi? 7. Manometrik termometrlar qayerda qo‘llaniladi? 8. Manometrik termometrdan foydalanishda qanday xatoliklar kelib chiqadi? 9. Suyuqlikli shishali termometrlar va manometrik termometrlarning qiyoslani- shi qanday qilib o‘tkaziladi? 10. Termoelektrik termometrlar qanday prinsipda ishlaydi? 11. O‘lchash asbobiga termoelektrik termometrlar qanday qilib ulanadi? 12. Termoelektrik termometrlarni tayyorlashda ishlatiladigan materiallarga qanday talablar qo‘yiladi? 13. Ulanuvchi uzaytiriladigan simlarga qanday talablar qo‘yiladi? 14. Termoelektrik termometrlarning qiyoslanishi qanday o‘tkaziladi? 15. Elektrik qarshilik termometrlari qanday prinsipda ishlaydi? 16. Elektrik qarshilik termometrlarining qanday turlarini bilasiz? 17. Elektrik qarshilik termometrlarini tayyorlashda ishlatiladigan materiallarga qanday talablar qo‘yiladi? 18. Qarshilik termometrlari qanday tuzilgan? 19. Platinali qarshilik termometrlarining platinasiga qanday talablar qo‘yiladi? 20. Pirometrlar haqida nima bilasiz? 47 www.ziyouz.com kutubxonasi 3-bob IKKILAMCHI KO‘RSATUV ASBOBLARI 3.1. MILLIVOLTMETR VA POTENSIOMETRLAR TEYKni o‘lchash uchun millivoltmetrdan foydalaniladi. Termometrning TEYK ini millivoltmetr yordamida o‘lchanganda shuni nazarda tutish kerakki, millivoltmetr amalda termometr-ning TEYKini emas, balki asbobning ramkasidan oqib o‘tayotgan tokni o‘lchaydi. Shuning uchun, termoelektrik termometr — millivoltmetrdan iborat zanjirdagi barcha qarshilik bir xil bo‘lishi shart. Bunda ko‘rsatkichning to‘g‘riligi talabini inobatga olish uchun zanjir-ning hamma qismida qarshilik bir xil bo‘lishidan tashqari, u da-rajalangan qiymatga teng bo‘lishi ham zarur. 11- rasmda magni-toelektrik millivoltmetrning chizmasi keltirilgan. Millivoltmetr doimiy magnit 4, o‘zak 3 va qo‘zg‘aluvchan ram- ka 1 dan iborat. Ramka o‘zakni qamrab oladi va magnitning qutb uchlari va o‘zak orasidagi havo oralig‘ida aylanadi. Ramka yuz o‘ramli ingichka izolatsiyalangan mis (yoki aluminiy) simdan tayyor-langan, maxsus lok bilan birlashtirilgan va mustah-kam to‘g‘ri to‘rtburchak shakliga ega. Ramka strelka 2 ga ulangan, uning uchi shkala 6 bo‘ylab siljiydi. As-bobning qo‘zg‘aluvchan 11- rasm. Magnitoelektrik millivoltmetrning chizmasi. 48 www.ziyouz.com kutubxonasi sistemasi (ramka, strelka va boshqalar) muvozanat holatida saqlanishi uchun posangi 5 bilan ta’minlanadi (11- rasm). Asbob qo‘zg‘aluvchan sistemasining burilish burchagi j ramkadan o‘tayotgan tok kuchidan tashqari, yana termojuft, ulaydigan simlar va millivoltmetrning ichki qarshiligiga ham bog‘liq: j = KI = KE(t, t0)/(Rmv + Rt + Rc ), (38) bunda Et — TEYK; Rt — termojuftning qarshiligi; Rc — ulaydigan simlar qarshiligi; Rv — millivoltmetrning ichki qarshiligi. (38) ifodadan asbob strelkasining chetga chiqishi TEYKning o‘zgarmas qiymatida zanjirning turli qarshiliklariga bog‘liq ekanligi ko‘rinib turibdi. Shuning uchun asbobning darajalanishi zanjir tashqi qismining muayyan qarshiligida (Rtash = Rt + Rc ) bajari-ladi va qo‘shimcha xatoliklarga yo‘l qo‘ymaslik uchun piromet-rik millivoltmetrni yig‘ish jarayonida shu qarshilik aniq saqlani-shi shart. Odatda, tashqi qarshilikni millivoltmetr shkalasida ko‘rsatil-gan qarshilikka tenglashtirish uchun o‘zgaruvchi qarshilikdan foy-dalaniladi. 12- rasmda termoelektrik termometrni millivoltmetrga ulash chizmasi berilgan. 12- rasm. Termoelektrik termometrni millivoltmetrga ulash chizmasi. 4—R. T. Rahimjonov, Sh.Sh. Shoyunusov 49 www.ziyouz.com kutubxonasi Chizmada termoelektrik termometr 1 millivoltmetr 2 ga uzay-tirilgan termoelektrodli 3 va ulanuvchi 4 simlari bilan ulanadi. Tashqi zanjirining qarshiligini darajalash qiymatiga keltirish uchun R qarshilikni ta’minlaydigan g‘altak Ro‘q qo‘llaniladi. O‘lchash asbobi sifatida ishlatiladigan millivoltmetrli termo-elektr komplektining kamchiligi o‘lchash asbobida tok mavjudli-gidir. Tok miqdoriga, ya’ni millivoltmetrning ko‘rsatishiga TEYKdan tashqari zanjirning qarshiligi ham ta’sir qiladi. Qarshilikning har bir o‘zgarishi o‘lchashda sodir bo‘ladigan xatolikka olib keladi. Noqulay sharoitda bu xatolik asosiy xatolik miqdoridan (aniqlik klassidan) ortib ketishi ham mumkin. Millivoltmetr ko‘rsatishi darajalash qiymatiga nisbatan o‘zga-rishini termometr — millivoltmetr zanjiri qarshiligining o‘zgari-shiga bog‘liqligini aniqlash mumkin. Misol uchun, darajalashda butun zanjirning qarshiligi Rdar qiymatga ega edi, keyin ishlatish sharoitida Reksp ga teng bo‘lib qoldi. (38) tenglamaga ko‘ra dara-jalash sharoitida millivoltmetrning ko‘rsatishi quyidagicha aniq-lanadi: Edar = K•E(t, t0)/Rdar. Ishlatish jarayonida esa quyidagi ifodaga ko‘ra topiladi: jeksp = K•E(t, t0)/Reksp, bundan millivoltmetrning haqiqiy ko‘rsatishi: jdar = jeksp•Reksp/Rdar. (39) (40) (41) O‘lchanadigan zanjirning darajalash qiymatidan og‘ishidan ke-lib chiqadigan nisbiy o‘zgarish o‘lchanayotgan termometr — mil-livoltmetr sistemasi ko‘rsatishida quyidagini tashkil qiladi: Sj = (jeksp - jdar)/jdar = (Rdar - Reksp)/Reksp. (42) Shuni inobatga olish kerakki, (41) va (42) tenglamalar ko‘rsatuv o‘zgarishini millivoltda ifodalaydi. Bu o‘zgarishlarni haroratga o‘tkazish uchun TEYKning haroratga bog‘liqligi chiziqli emasli-gini inobatga olish zarur. 50 www.ziyouz.com kutubxonasi Texnik millivoltmetrlarda ramka qarshiligining millivoltmetr umumiy qarshiligiga nisbati 1:3 dan ortiq emas. Millivoltmetr-ning umumiy qarshiligi orttirib borilsa, uning harorat koeffitsiyenti kamayib boradi. Shu bilan atrof-muhit harorati tebranishidan kelib chiqadigan xatolik ham kamayadi. Agar termojuft bo‘sh uchlari-ning harorati o‘lchash jarayonida keng chegaralarda o‘zgarsa, unda ko‘prik chizmasidan foydalangan holda, sovuq ulanmalar harora-tini kompensatsiyalash usuli qo‘llaniladi. 13- rasmda bo‘sh uchlari haroratiga tuzatmani avtomatik ki-ritish qurilmasining chizmasi keltirilgan. Bu qurilma (13- rasm) tok bilan ta’minlangan ko‘prik chizmasidan iborat. Ko‘prikning uchta qarshiligi R1, R2, R3 manganindan, R4 esa misdan tayyor-langan, u o‘zgarish qarshiligini harorat o‘zgarishiga o‘zgartiradi. Harorat 0 °C dan farqlansa, unda a va b uchlar orasida potensiallar farqlari paydo bo‘ladi. Bunda quyidagi shart bajarilishi lozim: Uba = E (t0, 0). (43) R5 rezistordan Uab signalni to‘g‘rilash hamda uning ortiqcha o‘zgarishida, masalan, termometrning bitta darajalanishidan ik-kinchisiga o‘tishda foydalanish mumkin. 13- rasm. Bo‘sh uchlari haroratiga tuzatmani avtomatik kiritish qurilmasida TEYKni o‘lchash chizmasi. 51
Shunday qilib, Uab potensiallar farqi haroratdan, xuddi ter-mometrning TEYK o‘zgarishidek, o‘zgaradi. Uab kuchlanish bo‘sh uchlari harorati E(t0, 0) qo‘shimcha qiymatiga teng. Termoelek-trik termometrlarning bo‘sh uchlari bu qurilmalarning qisqichla-rida joylashgan, ya’ni termometr bo‘sh uchlarining harorati va qurilma harorati 0 teng, bu esa Uab ni ushbu tuzatmaga to‘g‘ri kelishini ta’minlaydi, shu sababli bu tuzatmani ushbu haroratda bo‘sh uchlariga kiritish lozim. Tuzatma avtomatik qurilmaga termoelektrik termometr bilan ketma-ket kiritiladi, bunda tuzatma Uab = E(t0, 0) termoelektrik termometrning TEYK bilan qo‘shiladi. Shunday qilib, o‘lchash asbobiga kirishida u Uab = E(t0, 0) ga teng bo‘lishi lozim. Sanoatda va laboratoriyalarda qo‘llaniladigan millivoltmetrlar ko‘rsatuvchi, o‘zi yozuvchi va boshqariladigan bo‘lishi mumkin. Konstruksiyasining bajarilishi nuqtai nazaridan asboblar shchitda o‘rnatiladigan va ko‘chma bo‘ladi. Ko‘chma asboblar uchun 0,2, 0,5 va 1,0, shchitda o‘rnatiladiganlari uchun 0,5; 1,0 va 1,5 aniqlik klasslari belgilangan. Millivoltmetr shkalasida u bilan komplektda ishlaydigan ter-mojuft yoki to‘la nurlanishli pirometrning darajalanishi ko‘rsa-tiladi. Potensiometrlar. Potensiometrik o‘lchash usuli o‘lchanayot-gan termojuft TEYKni potensiallar ayirmasi bilan muvozanat-lashtirishga asoslangan. Bu potensiallar ayirmasi kalibrlangan qar-shilikda yordamchi tok manbalaridan hosil bo‘ladi. Potensiallar ayirmasi termojuft TEYKning teskari ishorali qiymatiga teng. Asboblarga o‘lchash aniqligi nuqtayi nazaridan qo‘yiladigan talablar sababli hozir haroratni termojuft bilan o‘lchashda milli-voltmetrlardan foydalanishdagi kamchiliklardan xoli bo‘lgan kompensatsion yoki potensiometrik usul laboratoriya va texnik o‘lchashlarda tobora keng qo‘llanilmoqda. Potensiometrik o‘lchash usuli millivoltmetr yordamida olib boriladigan o‘lchashdan ancha afzaldir: potensiometrning ko‘rsa-tishi tashqi zanjir qarshiligining o‘zgarishiga, asbob haroratiga 52 www.ziyouz.com kutubxonasi bog‘liq emas. Potensiometrda ter-mojuft erkin uchlari haroratining o‘zgarishiga avtomatik ravishda tuzatma kiritiladi, shuning uchun o‘lchash aniqligi yuqori bo‘ladi. Harorat yoki TEYKni o‘lchash uchun qo‘llaniladigan, qo‘l bilan muvozanatlashtiriladigan potensio-metrning prinsipial chizmasi 14-rasmda ko‘rsatilgan. Tok yordamchi E manbadan zanjirga o‘tadi. Bu zanjirning b va 14- rasm. Muvozanatlashgan TEYUKni o‘lchash chizmasi. c nuqtalari o‘rtasida Rp o‘zgaruvchan qarshilik — reoxord ulan-gan. Reoxord L uzunlikdagi kalibrlangan simdan iborat. b nuqta va c oraliqda reoxordning sirpanuvchi kontaktli sirpang‘ichi joy-lashgan. Har qanday ikki nuqta o‘rtasidagi potensiallar ayirmasi qarshilikka to‘g‘ri proporsional bo‘ladi. Ketma-ket ulangan ter-mojuft bilan qayta ulagich orqali sezgir millivoltmetrga nol gal-vanometr NG ulanadi, termojuft zanjirida tok borligi shu indikator orqali aniqlanadi. Termojuft uning toki tarmoqda yordamchi man-ba toki bilan bir yo‘nalishda yuradigan qilib ulanadi. TEYKni o‘lchash uchun reoxord sirpang‘ichi nol galvanometr strelkasi nol-ni ko‘rsatguncha suradi. Ayni paytda qarshilikdagi kuchlanish-ning kamayishi o‘lchanayotgan TEYKga teng bo‘ladi. Quyidagi tenglama bu holatni tavsiflaydi: Uab = I•Rab. (44) Itok qiymati milliampermetr ko‘rsatkichi bilan aniqlanadi. Shunday qilib, E(t, t0) termojuftning TEYK reoxord qarshiligi Rbc tarmog‘idagi kuchlanish tushuvi miqdori bilan aniqlanib, qol-gan qarshiliklarga bog‘liq emas. Rbc reoxord shkala bilan ta’min- lanishi va shkala bo‘linmalari millivolt yoki harorat graduslariga teng bo‘lishi mumkin. TEYKni o‘lchash aniqligi reoxord zanji-ridagi I tok kuchining o‘zgarmasligiga bog‘liq. Tok kompensatsion 53 www.ziyouz.com kutubxonasi usul bilan beriladi va nazorat qilinadi. Buning uchun potensio-metr chizmasiga normal elementli qo‘shimcha kontur kiritiladi. 15- rasmda o‘zgarmas ishchi tokli potensiometrning chizmasi keltirilgan. Odatda, normal element (NE) vazifasini simob-kadmiyli gal-vanik Veston elementi bajaradi. Bu elementning elektr yurituvchi kuchi 20 °C da 1,0186 B ga teng. NE qayta ulagich S orqali qarshilik Rne uchlariga ulanadi va uning EYK yordamchi tok manbayi E ning EYK tomon yo‘nalgan bo‘ladi. Qarshilik Rr yordamida muvozanatlangan zanjirdagi tok kuchini rostlash bilan NGning strelkasi nolni ko‘rsatishiga erishiladi. Bunday holda muvozanatlangan zanjirdagi tok kuchi quyida-gicha ifodalanadi: I = Ene/Rne = 1,0186/509,3 = 0,002000 A = 2 mA. (45) Termojuftning TEYKni o‘lchashda S qayta ulagich K vaziyat-dan O‘ vaziyatga o‘tkaziladi. Reoxord Rr ning C sirpang‘ichini siljitib, b va c nuqtalar orasidagi potensiallar ayirmasini termo-juft E gacha tenglashtiriladi. Shu paytda termojuft zanjiridagi tok kuchi 0 ga teng, shuning uchun 15- rasm. O‘zgarmas ishchi tokli potensiometrning chizmasi. 54
Ubc = Im•Rr , (46) bunda m — sirpang‘ich C dan chap joylashgan reoxord qarshiligi qismi yoki Ubc = (EneRK)mRr. (47) Agarda Rr, RK va Ene bir xil bo‘lib tursa, unda reoxordning sirpang‘ichi holatini o‘zgarmas tokda kuchlanish birligida (V) da-rajalash mumkin bo‘ladi. Potensiometrlar 4 xil gabaritda ishlab chiqariladi: to‘la gabaritli (ÊÑÏ4), kichik gabaritli (ÊÑÏÇ va ÊÑÏ2), juda kichik gabaritli ko‘rsatuvchi ÊÏÏ1, aylanma shkalali ko‘rsatuvchi ÊÂÏ1 va ko‘rsatuvchi, o‘zi yozar ÊÑÏ1. Asbobning o‘rtacha ta’mirlash-gacha bo‘lgan xizmat qilish vaqti 10 yildan kam emas. Asbob ichiga signal beruvchi va boshqaruvchi qurilmalar joylashtirilishi mumkin. Termojuftning TEYKni aniq o‘lchashda magnitoelektr milli-voltmetrdan, avtomatik potensiometrlarni tekshirish uchun o‘zgar-mas tokda ishlaydigan laboratoriya potensiometrlaridan foydala-niladi: ko‘chma ÏÏ-63 va ÏÏ-70, namunaviy Ð 332, P371, ularning aniqlik klassi 0,002 va 0,005 ni tashkil etadi. 3.2. TERMOMETRLARNING QARSHILIKLARINI O‘LCHASH VA ULARNI ULASH USULLARI Qarshilik termometrlari bilan haroratni o‘lchashda ulash sim-lari yordamida o‘lchash asbobiga ulanadigan termometrning qar-shiligini o‘lchash zarurati tug‘iladi. Odatda, o‘lchash asbobiga ulangan qarshilik termometr qarshiligidan katta bo‘ladi. Mazkur qo‘shimcha qarshilikning ulash natijasiga ta’sirini ka-maytirish yoki yo‘qotish uchun turli usullardan foydalaniladi. Bu termometrni ulash chizmasiga va o‘lchash usuliga yoki o‘lchash asbobining chizmasiga bog‘liq. Ulovchi simlar qarshiligi moslovchi qarshilik yordamida asbobni darajalashdagi qarshilik qiymatigacha moslanishi lozim. 55 www.ziyouz.com kutubxonasi 16- rasm. Qarshilik termometrlarini ulash chizmasi. Qarshilik termometrlarini o‘lchash asbobiga ulashning ikki, uch va to‘rt simli chizmalari uchraydi (16- rasm). Ulashning ikki simli chizmasida qarshilik termometri va ulay-digan simlar qarshiligi o‘lchash chizmasining shoxobchalaridan biriga ketma-ket ulangan bo‘ladi (16 a- rasm). Ulaydigan simlar qarshiligini ularning darajalash qiymatlarigacha moslash ko‘proq quyidagicha amalga oshiriladi. Chizma yig‘ilgandan va ulash sim-lari o‘tkazilgandan keyin termometr va ulash simlari bilan birga ketma-ket tarzda moslovchi g‘altak (17 a- rasm) va ekvivalent qarshilik Rekv ulanadi. Ekvivalent qarshilik qiymati termometr-ning aniq haroratigacha, masalan, 50, 100 yoki 200 °C harorat-lardagi qarshiligiga mos keladi. Termometr qisqichlari qisqa tu-tashtiriladi va o‘lchash chizmasi real shoxobchasi: ulash simlari qarshiligi Rl, ekvivalent qarshilik Rekv va moslovchi qarshilik Ro‘g‘ dan (17 b- rasm) iborat bo‘lib qoladi. So‘ngra o‘lchash chizmasi ulanadi va Ro‘g‘ ni ekvivalent qarshilik hisoblangan haroratga mos shkala belgisigacha o‘zgartirib boriladi. Shundan so‘ng, ekvivalent qarshilik yo uzib qo‘yiladi, yoki qisqa tutashtiriladi, termometr qisqichlarini qisqa tutashtirib turgan sim esa olinadi. Termometr-ning ulash simlari qarshiligi uning hisobiy (darajalangan) qiymati-gacha shunday moslashtiriladi. 56 www.ziyouz.com kutubxonasi gr RL = v (Re L − gr L )/ 17- rasm. Qarshilik termometrlarini ulash chizmalari. Ammo, agar ishlatish jarayonida ulash simlari haroratlari (odat-da, mis simlar) darajalashdagi haroratdan farq qilsa, unda shu simlarning o‘zi darajalangan qiymatdan farq qiladi. Noto‘g‘ri mos-lashtirish yoki harorat bilan qarshilikni o‘zgartirish xatoligi termo-metrni ulashning ikki simli chizmasi uchun o‘lchash asbobining o‘lchash ko‘lamidan qat’iy nazar, quyidagi ifoda bo‘yicha topiladi: bunda Dt — o‘lchash xatoligi, °C; ekv , (48) R — ishlatish davrida liniya (ulash simlari) qarshiligi l qiymati; — liniya qarshiligining darajalangan (hisobiy) qiymati, W; S — o‘lchanayotgan harorat sohasida termometrning o‘zgartirish koeffitsiyenti, W/K. 57 www.ziyouz.com kutubxonasi Ulash simlari qarshiligining darajalash qiymatiga mos emasli-gidan kelib chiqadigan xatolikni kamaytirish uchun qarshilik termometri o‘lchash asbobi bilan uchta sim orqali ulanadi. Ter-mometrni ulashning uch simli chizmasi bo‘yicha (16 b- rasm) ulash simlari termometr uchidan o‘lchash shoxobchasiga, taqqos-lash shoxobchasiga va ta’minlash manbasiga boradi. O‘lchash va taqqoslash shohobchalaridagi qarshilik bir xil bo‘lganda o‘lchash simlaridagi haroratning o‘zgarishi xatolikka olib kelmaydi, chunki simlarning qarshiligi faqat bir xil miqdorda o‘zgaradi. O‘lchash simlari qarshiligini moslash ulash simlari juftliklarini ketma-ket o‘lchash yo‘li bilan amalga oshiriladi. Termometrni ulashning to‘rt simli chizmasi (16 d- rasm), odat-da, qarshilikni o‘lchashning kompensatsion usulida qo‘llaniladi. Bu usul ulash simlari qarshiligi o‘zgarishining asbob ko‘rsatishiga ta’sirini butunlay yo‘qotish imkonini beradi. Qarshilik termometrining kamchiligi qo‘shimcha tok manba-sining zarurligidadir. Termometrlarning va boshqa qarshilik o‘zgartiruvchilarning qarshiligini o‘lchash uchun logometrlar, ko‘prik chizmalari (mu-vozanatlashtirilgan va muvozanatlashtirilmagan) va kompensatsion usuldan foydalaniladi. 3.3. KO‘PRIKLAR Termometrlar qarshiligini o‘lchash uchun muvozanatlashtiril-gan va muvozanatlashtirilmagan ko‘prik chizmalari qo‘llaniladi. 18- rasmda qarshilik termometrlarining qarshiligini o‘lchash uchun foydalaniladigan o‘lchash ko‘priklarining chizmasi kelti-rilgan. Ko‘prikning DB diagonaliga B batareyadan kuchlanish uzati-ladi. R3 ni qarshiligini o‘zgartirib, A va C nuqtalarda kuchlanish-larning tengligiga erishiladi, bu uning AC diagonalida galvano-metr G tok kuchi nolga teng bo‘lishini ko‘rsatishi bilan tasdiq-lanadi. 58 www.ziyouz.com kutubxonasi Ko‘prikning ikkala yelkasida ham qarshilikning kamayishi teng bo‘lgani uchun DUDA/DUAB = DUDC/DUCB, (49) yoki R1/R3 = R2/(Rt + 2RL), (50) bunda Rt = (R2/R1)R3 - 2RL. (51) Liniyaning qarshiligi (2RL) rostlash qarshiligi bilan doimo bir xil ushlab turiladi. R2 va R1 qarshiliklar o‘zgarmas va R3 ga o‘xshab manganindan tayyorlansa, unda (51) tenglamani soddalashtirish mumkin: R1 = R1R3 - R2 = f (R3). (52) 18- rasm. Qarshilik termometrlarining qarshiligini o‘lchash uchun qo‘llaniladigan o‘lchash ko‘priklarning chizmasi. a) oddiy muvozanat ko‘prigi; b) muvozanatlashtirilgan ko‘prikning uch simini ulash chizmasi; d) muvozanatlashtirilmagan ko‘prik. 59
18 a- rasmda tasvirlangan ko‘prik chizmasi o‘lchash aniqligi yuqoriligi va batareya B ning kuchlanishiga deyarli bog‘liq emasligi bilan ajralib turadi. Galvanometrga ko‘ra nolni o‘lchashda atrof-muhit harorati va begona magnitli ta’siri hisobidan xatoliklar miqdori kamayadi. 18 b- chizmada qo‘zg‘aluvchan kontakt AB yelka qarshiligiga taalluqli bo‘lmaydi, u CA diagonalga ulangan bo‘ladi, uning qar-shiligi hisoblash vaqtida (nolsiz tokda) deyarli hech qanday ahami-yatga ega bo‘lmaydi. Ulaydigan simlarning RL qarshiligining mum-kin bo‘lgan o‘zgarishini bartaraf qilish uchun ko‘prikning ta’-minlanishi (B nuqtasi) bevosita termometrga o‘tkazilgan. Bunday uch simli chizmada muvozanat vaqtida tokning yo‘qligida CA diagonalda oldingi chizmadagi kabi nisbatlar tengligi o‘rnatilishi lozim: (53) bundan R t = Rr′/(R +r )+[R /(R +r′) 2 3 1 3 2 1 3 − 1]R (54) L Agarda R 2 /(R + 1 r ′′) 3 = 1 bo‘lsa, unda R qarshilik Rl ga bog‘liq bo‘lmaydi, bunday holat shkalaning faqat bitta nuqtasida sodir etilishi mumkin, chunki r ′′ qarshilik o‘zgaruvchan bo‘ladi. 3 Shkalaning boshqa nuqtalarida esa DRL o‘zgarishi mumkin. R qarshiliklar qo‘shimcha xatoliklarni keltiradi. Agarda R1 va R2 ning qiymatlari dan bir necha marta ko‘p bo‘lsa, unda uch simli chizmada DRL qiymatining ta’siri ikki simli chizmaga nisbatan shkalaning eng noqulay nuqtasida ham juda kichik bo‘ladi. Uch simli chizmalarda har bitta liniyaning qarshiligi RL rostlash g‘altagi yordamida har bitta liniyada alohida talab etilgan qiymatigacha keltiriladi. Muvozanatlashtirilgan ko‘prik chizmalarining kamchiligi (qo‘lda bajarish zarurati) muvozanatlashtirilmagan ko‘priklar chiz-masida bartaraf etilgan. Muvozanatlashtirilmagan ko‘priklar haroratni o‘lchash uchun qarshilik termometrlari bilan birgalikda qo‘llaniladi. Ammo ular- 60 www.ziyouz.com kutubxonasi dan gaz tahlillagichlarda (gazoanalizatorlarda), konsentratomer-larda va qator o‘lchash vositalarida keng foydalaniladi. 18- d rasmda qarshilikni o‘lchash uchun muvozanatlashtiril-magan ko‘prikning uch simli ulanish chizmasi keltirilgan. Ko‘prikning AC diagonaliga galvanometr o‘rniga milliampermetr mA ulangan. BD diagonaldagi ko‘prikning ta’minot kuchlanishi bir xil ushlanishi kerak. BD diagonaldagi kuchlanishning nazorati nazorat qarshiligi Rn (qayta ulagichning 2 holatida) ushlanishi bilan amalga oshiriladi. R1, R2, R3 va Rn yelkalarning doimiy qarshiligida kuchlanishning o‘rnatilgan qiymatida CA diagonaldagi tok ma’lum ko‘rsatkichga ega, bu milliampermetr bilan nazorat-lanadi. Tokning o‘rnatilgan ko‘rsatkichdan og‘ishi Rrez qarshilik bilan to‘g‘rilanib turadi. B va D nuqtalarda Edb kuchlanish o‘rnatilgandan keyin, qayta ulagich 1 holatga qo‘yiladi va Rt qarshilik lca tok kuchi ko‘rsat-kichiga ko‘ra CA diagonalda o‘lchanadi: E [R (R +R )−R (R +R )] ,(55) bd 1 t i = ca R (R +R +R )(R +R +R L 2 2 L )+R (R +R )(R +R +R )+R (R +R )(R +R +R ) ca 1 2 L 2 1 L 1 2 L 2 t L 2 1 L 1 2 L bunda Rca — CA diagonal qarshiligi; R1, R2, R3, Rt, RL — cxemaning qarshiliklari. Yoki doimiy EDB kuchlanishida va chizmaning doimiy qarshilik-larida (Rt dan tashqari) iCA = f(Rt ). (56) Muvozanatlashtirilmagan ko‘prikning afzalliklariga chizma-sining muvozanatlashtiradigan qurilmani talab etmaydigan sod-daligini va kichik qarshiliklarni o‘lchash uchun ishlatish mum-kinligini kiritish mumkin. Muvozanatlashtirilmagan ko‘prik-larning kamchiliklariga ko‘rsatishning ta’minlash kuchlanishi o‘zgarishiga bog‘liqligini va ko‘prik shkalasining nochiziqligini kiritish mumkin. Ko‘priklar bilan o‘lchash aniqligi ±1% va ±0,25 % gacha yetishi mumkin. 61 www.ziyouz.com kutubxonasi 3.4. LOGOMETRLAR Logometrlar asosan qarshilik termometrlari yordamida haro-ratni o‘lchash uchun mo‘ljallangan. Ular termometr va o‘zgarmas qarshilik zanjirida tok kuchini solishtirish prinsipiga ko‘ra qu-rilgan. Konstruksiyasiga ko‘ra logometr ikki markali magnitoelektrik milliampermetrdir. Uning harakatlanuvchi qismi o‘zaro va strelka bilan biriktirib mahkamlangan 1 va 2 ramkalardan iborat. Strel-kaning uchi shkala 0—tm bo‘yicha harakatlanadi. Bu ramkalar esa doimiy magnit qutb uchliklari N va S bilan o‘zak orasidagi havo tirqishida joylashtirilgan (19- rasm). Ikkala ramka EB kuchlanishli doimiy tok umumiy manbayi B dan ta’minlanadi. 1 ramka bilan ketma-ket doimiy qarshilik Rk, 19- rasm. Magnitoelektrik logometrlar: a) oddiy prinsipial chizmasi; b) logometrlardan birining elektr chizmasi. 62
2 ramka bilan esa ketma-ket termometr Rt ulanadi. Rp qarshilik bilan 1 ramkada oqib o‘tadigan tok kuchi quyidagiga teng: i1 = EA/(R¢ + Rk), p 2 ramkada i2 = EB/X/(R² p + Rk), (57) ramkalarda hosil qilingan magnitoelektrik momentlar quyidagi-larga teng: M1 = k1B1i1, M2 = k2B2i2 , (58) bunda k1 va k2 — ramkalarning o‘lchamlari va ulardagi sim o‘ramlari soni bilan aniqlanadigan o‘zgarmas koeffitsiyentlar; B1 va B2 — ramkalar joylashgan joydagi magnit induk- siyalari; i1 va i2 — ramkalardan o‘tayotgan tok kuchlari. Tirqish bir tekis qilinmagan, shuning uchun magnit induksiyasi qiymatlari uning turli nuqtalarida (ramkalar va strelkaning buri-lish burchaklari turlicha bo‘lganda) turlicha bo‘ladi. Induksiya-lar B1/B2 nisbati biriktirib mahkamlangan ramkalar uchun ramka-larning burilish burchagiga bog‘liq: j = f1(B1/B2). Muvozanat holatida ramkalarning magnitoelektrik moment-lari bir-biriga teng: k1B1i1 = k2B2i2, yoki B1/B2 = (k1i2)/(k1i2). (59) Bundan ramkalarning burilish burchagi j=f2(i2/i1)=f2[(R¢p +Rk)/(R¢p +Rt)], (60) yoki R¢, R², Rk amalda bir xil bo‘lishini inobatga olinsa, p p 63 www.ziyouz.com kutubxonasi j = F (Rt). (61) Nazariy jihatdan, B batareyaning kuchlanishi ramkalarning bu-rilish burchagiga ta’sir qilmaydi. Amalda kuchlanishning o‘zga-rishi nominal hisobiy qiymatidan ± 20 % dan yuqori og‘ishlarida seziladi. Real chizmalarda sezgirlikni orttirish uchun logometrning ram- kalarini R¢ p va R² ni o‘zgarmas qarshiliklari R1, R2 bo‘lgan mu- p vozanatlashtirilmagan ko‘prikning diagonaliga ulanadi. Manga-ninli R4 va misli R5 qarshiliklar logometrning umumiy harorat koeffitsiyentini kamaytirish uchun xizmat qiladi (atrof-muhitning harorati o‘zgarishida). Termometr Rt liniya qarshiligi RL bilan uch simli chizmaga ko‘ra ulanishi mumkin. Termojuft zanjiriga normada qisqa tutashtirish qarshiligi Rk ulanadi. Logometr ishining nazoratida Rk dan qisqa ulash simi olib tashlanadi va Rt termometr qisqa ulanadi, bunda chizmaning e va f nuqtalari ulanadi. Logo-metrning strelkasi bunda ma’lum ko‘rsatkichni ko‘rsatadi. Logometrning turli xillari mavjud. Ular shakliga ko‘ra, ramkalarning joylashishiga, har xil konstruktiv detallari va ula-nish chizmalariga ko‘ra farqlanadi. Ko‘chma asboblar uchun logometrlarning aniqlik klassi 0,2; 0,5 va 1,0 ni, shchitda o‘rnatiladigan statsionar asboblar uchun 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 va 2,5 ni tashkil etadi. Logometrlar ko‘rsatuvchi, o‘ziyozar bo‘lishi, shuningdek, signal berish va boshqarish uchun qo‘shimcha qurilmalari bo‘lishi mumkin. 3.5. IKKILAMCHI KO‘RSATUV ASBOBLARINI QIYOSLASH Ikkilamchi ko‘rsatuv asboblarini — muvozanatlashtirilgan ko‘priklar va logometrlarni qiyoslash namunali ko‘prik yoki qar-shilik magazini yordamida amalga oshiriladi. 20- rasmda ikki-lamchi asboblarni qiyoslash chizmasi ko‘rsatilgan. 20-a rasmda muvozanatlashtirilgan ko‘prik 1 ni qiyoslash chiz-masi ko‘rsatilgan, u uch simli sistema bilan namunali qarshilik 64 www.ziyouz.com kutubxonasi magazini 2 ga ulangan. Asosiy simlarga ikkita moslovchi qarshilik 3 ulangan, ularning har birining qarshiligi 2,5 va 7,5 W ga teng bo‘lib, ulanish liniyalarining darajalangan qarshiligiga to‘g‘ri ke-ladi. Magazinda qarshilik shunday olinadiki, u shkalaning tek-shirilayotgan belgisida asbobning strelkasini o‘rnatish uchun zarur bo‘ladi va 4 ulagich yordamida ko‘prik o‘zgaruvchan tok tarmo-g‘iga ulanadi. Asbobning qiyoslanishi shkalaning barcha sonli belgilarida tek-shirilayotgan har bitta belgisi oldida magazinning ko‘payishi va kamayishida olib boriladi. Namunali ko‘prik yordamida logometrlarning qiyoslash chiz-masi 20-b rasmda ko‘rsatilgan. Qiyoslanayotgan asbob 1 I holatiga o‘rnatilgan ikki qutbli qayta ulagich 2 yordamida qarshilik maga-zini 3 bilan ulanadi va asbobning strelkasi shkalaning qiyoslana-yotgan belgisiga o‘rnatiladi. Keyin qayta ulagich II holatga o‘tkaziladi, bunda qarshilik magazini namunali ko‘prik 4 bilan ulanadi va o‘rnatilgan qarshilik qiymatini o‘lchaydi, u o‘ziga ula-nuvchi simlar qarshiligini ham o‘z ichiga oladi (5 yoki 15 W). Shkalaning barcha sonli qiymatlari qarshilik ko‘payishi va kamayishida qiyoslanishi lozim. Qiyoslash jarayonida ta’minot 20- rasm. Ikkilamchi ko‘rsatuv asboblarini qiyoslash chizmalari. a) avtomatik muvozanatlashtirilgan ko‘prik chizmasi; b) logometrning chizmasi. 5—R. T. Rahimjonov, Sh.Sh. Shoyunusov 65 www.ziyouz.com kutubxonasi manbayi 5 ning kuchlanishi o‘zgarmas bo‘lib, reostat 6 va voltmetr 7 yordamida 4 V ga teng qilib ushlab turiladi. Logometrni qiyoslash holatida namunali qarshilik magaziniga ko‘ra qayta ulagich 2 doimo I holatda joylashadi. Qolgan hollar-da qiyoslash tartibi o‘zgarmas bo‘lib qoladi. NAZORAT SAVOLLARI 1. Magnitoelektrik millivoltmetrlar qanday prinsipiga ko‘ra ishlaydi? 2. Magnitoelektrik millivoltmetrning tuzilishi nimadan iborat? 3. Millivoltmetrga termoelektrik termometr qanday ulanadi? 4. Termoelektrik termometrni magnitoelektrik millivoltmetrga ulanishida uning ko‘rsatkichi nimaga bog‘liq bo‘ladi? 5. Potensiometrlar qanday prinsipga ko‘ra ishlaydi? 6. Potensiometrlarning tuzilishi nimadan iborat? 7. TEYK o‘lchashning kompensatsion usulining mohiyati nimadan iborat? 8. O‘zgarmas ishchi toki kuchi bilan ishlaydigan potensiometrning ishlashini tushuntirib bering. 9. O‘lchash asbobiga elektrik qarshilik termometrlarini qanday ulash chizma- larini bilasiz? 10. O‘lchash asbobiga qarshilik termometrlarini ikki simli chizmaga ko‘ra ulanishida ulash liniyalarning qarshiligi qanday qilib moslanadi? 11. Termometrlarni qarshiligini o‘lchash uchun qaysi usullar va o‘lchash chiz- malari mavjud? 12. Oddiy muvozanatlashtirilgan ko‘prik qanday prinsipga ko‘ra ishlaydi? 13. Uch simli ulanishli muvozanatlashtirilgan ko‘prik qanday prinsipga ko‘ra ishlaydi? 14. Muvozanatlashtirilmagan ko‘prik qanday prinsipga ko‘ra ishlaydi? 15. Magnitoelektrik logometr ishining mohiyati nimadan iborat? 16. Logometr qanday elementlardan tashkil topgan? 17. Muvozanatlashtirilgan ko‘priklar qanday qiyoslanadi? 18. Logometrlar qanday qiyoslanadi? 66
4-bob BOSIM O‘LCHASH ASBOBLARI 4.1. BOSIM VA BOSIM FARQLARINI O‘LCHASH USULLARI VA ASBOBLARI Bosim eng ko‘p o‘lchanadigan fizik kattaliklar sirasiga kiradi. Issiqlik va atom energetikasida, metallurgiyada, kimyoda va bosh-qa turli sohalarda ko‘pgina texnologik jarayonlarning kechishini nazorat qilish gaz va suyuqlik muhitlarida bosim yoki bosim farqlarini o‘lchash bilan bog‘liq. Bosim Xalqaro sistemasida paskal (Pa) birligi bilan o‘lchana-di, u bir nyuton kuchi bilan 1 m2 maydonga (N/m2) ta’sir qilina-digan kuchga teng. Pa birligi kichik bo‘lgani uchun, karrali kPa va MPa birliklar keng qo‘llaniladi. Undan tashqari, sistemadan tashqari birliklardan, ya’ni bar, mm.sim.ust. va mm.suv.ust. ham foydalaniladi. Bu birliklar ÑI sistemasi birliklari bilan quyidagi munosabatlarga ega: 1 bar = 1•105 N/m2, 1 mm.sim.ust. = 133,322 N/m2, 1 mm.suv.ust. = 9,80665 N/m2. Hozirgi paytda texnikada boshqa sistema MKGSS qo‘llanila-di (metr, kilogramm-kuch, sekund), bunda bosimning asosiy birligi sifatida yo kg-k/m2 yoki sistemadan tashqari texnik o‘lchovlar birligi kg-k/sm2 = 104 kg-k/m2 qo‘llaniladi. Oxirgi birlik N/m2 birligi va sistemadan tashqari birliklari bilan quyidagi munosabatlarga ega: 1 kg-k/sm2 = 9,80665•104 N/m2, 1 kg-k/sm2 = 0,980665 bar, 67
1 kg-k/sm2 = 10-4 mm.suv.ust., 1 kg-k/sm2 = 735,566 mm.sim.ust. Kilogramm-kuch santimetr kvadratiga va metr kvadratiga, u son jihatidan millimetr suv ustuniga teng birliklardan foydala-nishga ruxsat berilgan. 5 jadvalda birliklar orasidagi munosabatlar berilgan. 5- jadval Bosim birliklari orasidagi munosabatlar
Bosim o‘lchash birliklarini yuqori aniqlik bilan qayta tiklash uchun ortiqcha bosim sohasi 106 — 2,5•108 Pa da davlat birlamchi etaloni orqali amalga oshirildi. Uning tarkibiga yuk porshenli ma-nometrlar, maxsus massa o‘lchaydigan to‘plam va bosim ushlab turish uchun qurilma kiradi. 10-8 dan 4•105 Pa gacha va 109 dan 4•109 Pa gacha hamda 4•104 gacha bosimlar farqini bosimlar birliklarini qayta tiklash uchun maxsus etalonlardan foydalaniladi. Etalonlardan ishchi o‘lchash vositalariga bosim o‘lchash birlik-larini uzatish ko‘p bosqich orqali amalga oshiriladi: birlamchi va maxsus etalonlardan ikkilamchi etalonlarga, so‘ng ketma-ket birinchi razryaddan to to‘rtinchi razryadli namunali vositalarga, keyin esa ishchi o‘lchash asboblariga uzatiladi. Etalonlardan ishchi o‘lchash vositalariga bosim o‘lchash bir-liklarini ketma-ket va aniq o‘tkazilishini qiyoslash usuli va ko‘rsa-tish bosimlarining aniqlanishi umumdavlat qiyoslash chizmalariga ko‘ra amalga oshiriladi. Har bitta bosqichda o‘lchash birligini 68 www.ziyouz.com kutubxonasi uzatilishida xatoliklar 2,5—3 marta ortib ketishini inobatga olsak, ishchi vositalari bilan bosimni o‘lchash xatoligi va birlamchi etalon xatoliklari orasidagi nisbat 102—103 ni tashkil etishi mumkin. O‘lchashda mutlaq, atmosfera va vakuum bosimlari mavjud. p mutlaq bosim modda holatining (suyuqlik, gaz, bug‘) parametri bo‘lib, patm — atmosfera bosimi va port —ortiqcha bosim yig‘indisidan iborat: pmut =patm +port. (62) Ortiqcha bosim mutlaq va atmosfera bosimlari oralaridagi farq-dan iborat: port =pmut -patm. (63) Atmosfera bosimi Er atmosferasidagi havo ustunining bosimi; uning qiymati barometrlar bilan o‘lchanadi, shuning uchun bu bosim ko‘pincha barometrik bosim ham deb ataladi. Agar mutlaq bosim atmosfera bosimidan kichik bo‘lsa, vakuum yoki siyrak-lanish sodir bo‘ladi: pB = patm - pmut. (64) Bosim va bosimlar farqini o‘lchashga mo‘ljallangan o‘lchash vositalari manometr deb ataladi. Manometrlar o‘lchanayotgan yoki atmosferali, ortiqcha, vakuummetrik va mutlaq bosimlarga ko‘ra barometr, manometr, vakuummetr va mutlaq bosimli mano-metrlarga bo‘linadi. 40 kPa (0,4 kg-k/sm2) bosimni yoki siyraklanishni o‘lchashga mo‘ljallangan manometrlar naporomer va tyagomer deb ataladi. Tyagonaporomerlarda ±20 kPa (±0,2 kg-k/sm2) o‘lchash chegarasiga ega bo‘lgan ikki tarafli shkalasi bor. Differensial manometrlar bosimlar farqini o‘lchash uchun qo‘llaniladi. Bosim o‘lchaydigan asboblar ishlash prinsiplariga ko‘ra su-yuqlikli, deformatsion (prujinali), yuk-porshenli, elektr-ionizatsion va issiqlik turlariga bo‘linadi. 69 www.ziyouz.com kutubxonasi Bu asboblarning ishlash prinsipi o‘lchanayotgan bosimning su-yuqlik ustunining gidrostatik bosimi bilan muvozanatlashishiga va bosim kuchi ta’sirida turli elastik elementlarning deformatsiya-sini yoki ularning kuchini o‘lchashga asoslangan. O‘lchanayotgan kattalikning turiga ko‘ra bosim o‘lchash asboblari quyidagi turlarga bo‘linadi: 1) manometr mutlaq va ortiqcha bosimni o‘lchaydi; 2) barometr atmosfera bosimini o‘lchaydi; 3) vakuummetr berk idish ichidagi suyuqlik va gaz bosimining kamayishi (siyraklanishi)ni o‘lchaydi; 4) monovakuummetr ortiqcha bosim va bosim kamayishini o‘lchaydi; 5) naporomer kichik qiymatli ortiqcha bosimni o‘lchaydi; 6) tyagomer kichik qiymatli siyraklanishni o‘lchaydi; 7) tyagonaporomer kichik qiymatli bosim va siyraklanishni o‘lchaydi; 8) differensial manometrlar ikki bosim ayirmasini (bosim o‘zgarishini) o‘lchaydi; 4.2. SUYUQLIKLI BOSIM O‘LCHASH ASBOBLARI Suyuqlikli bosim o‘lchash asboblari ikki naychali (U-simon) va bir naychali (kosali) manometrlardan iborat. Bu asboblar sodda, ammo yetarli aniqlikka ega bo‘lgan qurilmalardir va ular uncha yuqori emas, 2 bardan oshmaydigan bosimlarni o‘lchash uchun xizmat qiladi. Ishchi suyuqlik sifatida ularda odatda simob, distillangan suv, etil spirti hamda transfor-mator moyi ishlatiladi. Shunday qilib, suyuqlikli manometrlarda o‘lchanayotgan kattalikning o‘zgarishini qabul qiluvchi sezgir ele-mentning vazifasini ishchi suyuqlik bajaradi. Ikki naychali suyuqlikli manometrning chizmasi 21- rasmda keltirilgan. Ikki vertikal tutash naycha 1, 2 metall yoki yog‘och asos 3 ga mahkamlangan. Naychalar ishchi suyuqlik bilan nol 70 www.ziyouz.com kutubxonasi 21- rasm. Ikki naychali manometrning chizmasi. belgisigacha to‘ldiriladi. 1 naychaga o‘lchanayotgan bosim ulanadi, 2 naycha esa atmosfera bilan bog‘-langan. Bosim farqini o‘l-chashda ikkala naychaga o‘lchanayotgan bosim kelti-riladi. Suyuqlik ustunining H balandligi bosimlar far-qini muvozanatlaydi: p1 - p2 = rgH, bundan 1 H = r g (p 1 − p 2 , ) (65) bunda r — ishchi suyuq- likning zichligi, kg/m3; g — tezlanish kuchi, m/s2. Standartli ikki naychali U-simon suyuqlikli manometrlarning O‘zDav standartlariga ko‘ra balandligi h 20 ± 5 °C haroratda ±2 mm dan ortmaydi. Manometrlarning yuqori o‘lchash chegaralari 10, 100, 250, 400, 600, 1000 mm qatorda o‘rnatilgan. Bu holda o‘lchash vositasining keltirilgan xatoligi 0,2 dan 2% gacha orasida bo‘lishi mumkin. Ko‘rsatkich xatoligi shkalaning darajalanishi noaniqligidan (O‘zDav standartiga ko‘ra u 0,2—0,4 mm dan ortmaydi), kapillar kuchlari ta’siridan (0,1—0,2 mm); manometrning vertikal (tik) holati to‘g‘ri emasligidan (2° og‘ishida xatolik 0,06 % ni tashkil qiladi) va, eng muhimi, o‘lchash noaniqligidan kelib chiqishi mumkin. Maxsus qurilmalar yordamida ko‘rsatkichni ±1 mm dan aniqroq olish qiyin. 71 www.ziyouz.com kutubxonasi Suyuqlik ustuni balandligini topish uchun ikki marta ustun balandliklarini, bitta tirsakdagi kamayishini, ikkinchisida esa ko‘payishini o‘lchab chiqish zarur va ularning qiymatini qo‘shish lozim, ya’ni H=h1 + h2. Bitta naychadagi balandlikni aniqlab, olingan natijani ikkiga ko‘paytirish mumkin emas, chunki naychalardagi shishaning diametrlari har xil bo‘lishi sababi olingan natijalarda qo‘shimcha xatoliklar paydo bo‘lishi mumkin. U-simon manometrlarning asosiy ekspluatatsion kamchiligi, ya’ni ikki ustundan hisoblash zarurati bir naychali (kosali) ma-nometrlarda bo‘lmaydi (22- rasm). Bir naychali (kosali) manometrlar. Bu asboblar ikki naychali asboblarning bir turi bo‘lib, ikkinchi naycha o‘rniga keng idish (kosa) ishlatiladi. Bir naychali manometrda naychaning keng idi- shiga o‘lchanayotgan bo- 22- rasm. Bir naychali manometrning chizmasi. 7 2 simning kattasi ulanadi. Shkalali plastinkaga mah-kamlangan naycha o‘l-chovchi atmosfera bilan bog‘langan bo‘ladi. Bo-simlar farqini o‘lchashda unga bosimlarning kichigi keltiriladi. Ishchi suyuqlik manometrga nol belgisi-gacha quyiladi. Bosim ta’sirida ishchi suyuqlik-ning bir qismi keng idish-dan o‘lchovchi naychaga oqib o‘tadi. Bu hol uchun, o‘lcha-nayotgan ortiqcha bosim p tor naychaning kesimi f ni dastlabki ustun 0 dan ba-landligini o‘zgarishiga ko‘-ra aniqlanadi: www.ziyouz.com kutubxonasi p = hgr(1 + f /F), (66) bunda F — keng idish kesimining yuzi, m2. f : F odatda 0,01 dan kichik yoki unga teng, bu esa amalda bitta balandlikka ko‘ra sezilarli qo‘shimcha xatoliklarni keltirib chiqarmaydi. O‘zDav standartiga ko‘ra laboratoriya shishali bir naychali ma-nometrlar quyidagi yuqori o‘lchash chegaralariga ega bo‘lishi kerak: 160, 400, 600 va 1000 kg-k/m2, bu esa manometr suv bilan to‘ldirilganda millimetrlarga teng bo‘ladi. O‘lchash vosita-sining keltirilgan xatoligi 0,4 dan 0,06 gacha yoki 0,025 % ni tashkil qilishi kerak. Harorat va tezlanish kuchi g ga tuzatmalar xuddi U-simon manometrlarga o‘xshash kiritiladi. Mikromanometrlar. Juda kichik bosimlarni o‘lchash uchun og‘ma naychali mikromanometrlar ishlatiladi (23- rasm). Ishchi suyuqlik sifatida ularda asosan distillangan suv yoki etil spirtidan foydalaniladi. Naycha og‘ma vaziyatda bo‘lgani sababli o‘lchanayotgan bosimni muvozanatlaydigan suyuqlik ustunining uzunligi quyidagicha bo‘ladi: h = n sina, (67) bunda n — suyuqlik meniskining shkala bo‘ylab siljishi, m. 23- rasm. MMH mikromanometrining chizmasi. 73
Ortiqcha bosimni mikromanometr yordamida o‘lchanishi quyidagi tenglamaga ko‘ra aniqlanadi: p = nrg sina. (68) Bunday asboblar 160—1000 Pa chegaradagi bosimlarni o‘lchashga mo‘ljallangan, ularning xatoligi ±1,0 %dan oshmaydi. Bosimning kengayishi yoki farqini keng chegaralarida o‘lchash-ga to‘g‘ri kelgan hollarda o‘zgaruvchan og‘ish burchakli mikro-manometrlardan foydalaniladi. MMH mikromanometri shunday asboblardan biri bo‘lib, 0,5 va 1,0 aniqlik klassi bilan 0—24 kPa o‘lchash chegarasiga mo‘ljallab chiqarilgan. Yuqorida keltirilgan suyuqlikli asboblar laboratoriya va ishlab chiqarish tajribasida keng qo‘llaniladi. Ularning kamchiliklari ko‘rsatishni masofaga uzatish mumkin emasligi, o‘lchash chega-ralarining kichikligi, ko‘rsatkichlarning yaqqol emasligi va me-xanik mustahkam emasligidan iborat. 4.3. PRUJINALI MANOMETRLAR Bu ko‘rsatuvchi asboblar bir o‘ramli naychasimon prujinali, o‘ziyozar deformatsion manometrlar, vakuummetr va monova-kuummetrlardan iborat. Prujinali manometrlar suyuqlik, gaz va bug‘larning ortiqcha bosimini, siyraklanishini, bosim farqlarini o‘lchash uchun keng qo‘llaniladi. Ularning ishonchliligi, soddaligi, har tomonliligi, ix-chamligi va o‘lchanayotgan kattaliklarning katta ko‘lamli bo‘lishi afzalliklaridir. Undan tashqari, ko‘rsatuvlarni uzoq masofaga uztish va ularni avtomatik tarzda yozish bunga yaqqol misol bo‘lishi mumkin. Prujinali manometrlarning ishlash prinsipi turli elastik element-larning deformatsiyasini yoki ularning kuchini o‘lchashga asos-langan. Bu deformatsiyaning qiymati asbobning bosim birligida darajalangan va ko‘rsatuvchi yoki o‘ziyozar qismiga uzatiladi. Foydalanayotgan prujinalarning turiga ko‘ra manometrlar membranali va naychasimon manometrlarga bo‘linadi. 74 www.ziyouz.com kutubxonasi Umuman, prujinali manometrlar quyidagi guruhlarga bo‘linadi: 1) bir o‘ramli naychasimon prujinali; 2) ko‘p o‘ramli (vintli) naycha prujinali; 3) garmonika membranali (silfonli). Ortiqcha bosimni o‘lchash uchun foydalaniladigan asosiy asbob, bu naychali manometrlardir. Ular texnikaviy o‘lchashlarda muhim rol o‘ynaydi. Naychasimon prujinali manometrlar. Asbobning sezgir elementi g=270° burchakka aylana yoyi bo‘yicha bukilgan elliptik yoki yassi oval kesimli naycha Tnay dan iborat. Naychaning A uchi yopiq, B ochiq uchi esa holati o‘zgarmaydigan shtutser C ga ulangan va u orqali naychaning ichki qismi o‘lchanayotgan (manfiy yoki musbat) ortiqcha bosim p bilan ulanadi (24- rasm). Bosim ortib borishi bilan naycha to‘g‘rilanishga harakat qiladi va g burchak kichiklashadi, bosim pasayib borishi bilan naycha-ning A yopiq uchi teskari yo‘nalishda harakatlanadi. Naycha 24- rasm. Bir o‘ramli naycha- simon prujinali manometr sezgir elementining chizmasi. 75
uchining siljishi naycha ichidagi bosimning katta-kichikligiga bog‘liq bo‘ladi va bosim kattaligini ifodalaydi. Naycha uchining siljish qonuniyati murakkab bo‘lgani tufayli, buni quyidagicha tushuntirish mumkin. Ma’lumki, har qanday dumaloqmas kesimli naycha (misol uchun rezinali) undagi bosim ortishi bilan naycha devorida baravar taqsimlangan kuchlanish ta’sirida dumaloq shaklini egallashga harakat qiladi. Naycha ke-simining perimetri va uning uzunligi bosim o‘zgarishida o‘zgarmas bo‘lib qoladi, bunda bosim ortishi bilan naycha kesimining kichik o‘qi kattalashadi, kattasiniki esa kichiklashadi. Shu munosabat bilan R radius ortib boradi va R1 ga tenglashadi, r radius esa r1 gacha kichiklashadi. Farazga ko‘ra naycha yoyining uzunligi o‘zgarmas bo‘lib qoladi, unda Rg = RI gI, rg = rIgI , bunda g — bosim ko‘tarilishidan keyingi burchak. Bunda, ayirib quyidagini olamiz: Rg - rg = RI gI - rI gI (R - r)g = (RI - rI) gI , (69) chunki (R - r) < RI - rI , unda (69) ga ko‘ra bosimning ortishi bilan burchak gI < g, ya’ni naycha to‘g‘rilanadi. Naycha kesimi kichik o‘qining o‘zgarishini Dr = (RI - rI) - (R - r) orqali belgilaymiz, unda burchak o‘zgarishi Dg = g - gI ni (69) tenglamadan olamiz: Dg = [Dr (R - r)]/ g. (70) Bunda naycha uchi burchagining siljishi boshlang‘ich burchak g ga to‘g‘ri proporsional va kichik o‘qi o‘lchami (R - r) ga teskari proporsional bo‘ladi. Naycha A uchining W siljishi boshlang‘ich burchak g ning Dg ga o‘zgarishiga quyidagi nisbat bilan bog‘liq: 2 2 W = (Δγ / γ)R (γ − sin γ) + (1 − cos γ) , g = 270° = 3/2p; 76 www.ziyouz.com kutubxonasi (71) Amalda W siljish uncha ko‘p emas va odatda bir necha mil-limetrni tashkil etadi. W siljish asbob strelkasiga uzatish sektorli yoki pishangli (richagli) mexanizm bilan beriladi. Sektorli uzatish mexanizmli asboblarda strelkaning burilish burchagi 270—300° ni, pishangli mexanizmli asboblarda esa fa-qat 90° ni tashkil qiladi. Bitta strelkali ko‘rsatuv asboblari 0,6; 1,0; 1,6; 2,5; 6; 10; 16; 25; 40; 60 va, keyinchalik ko‘rsatuvning 10000 kg-k/sm2 yuqori chegarasigacha ishlab chiqariladi, barcha asboblarning pastki chegarasi 0 ga teng. Yo‘l qo‘yiladigan nisbiy qayta kuchlanish quyidagini tashkil etadi, bunda shkalada bosimning yuqori chegarasidan kattaroq manometrlarning Dp bosimining ortishiga ruxsat etiladi (6- jadval). 6- jadval Δγ W = 5, 8R ( pyu da 100 va undan γ kg- k/ sm2 kichik 160—600 1000—1600 2500 va undan yuqori Δ p/ pyu 0,25 0,15 0,10 0,05 Vakuummetrlar 0—1 va 0—0,6 kg-k/sm2 shkalalari bilan ishlab chiqariladi. Monovakuummetrlar 1 kg-k/sm2 vakuummetrik bosimga va 0,6 dan 24 kg-k/sm2 gacha ortiqcha bosim chegarasiga ega. Asboblar 40, 60, 100, 160, 250 mm diametr korpusli qilib ishlab chiqariladi. Asboblarning aniqlik klassi 0,6; 1,0; 1,6; 2,5 yoki 4,0 bo‘lishi mumkin. 160 va 250 mm diametr korpusli asboblar eng yuqori aniqlik klassiga ega. Atrof-muhitning harorati 20 ± 5 °C chegarada o‘zgarishida 1,6; 2,5 va 4,0 aniqlik klassiga ega asboblarda yoki 20 ± 3 °C da 0,6 va 1,0 aniqlik klassiga ega asboblarda qo‘shimcha xatoliklar kelib chiqishi mumkin. 77 ) www.ziyouz.com kutubxonasi Atrof-muhit haroratining o‘zgarishida asboblarning ko‘rsati-shidagi o‘zgarish 6% miqdoridan ortib ketmasligi lozim: D = ± (0,5d + 0,04 Dt), (72) bunda d— asbobning aniqlik klassiga teng asosiy xatoligi, %; Dt — haqiqiy harorat va ruxsat etilgan eng yuqori harorat qiymati orasidagi farq, °C. Ortiqcha bosim o‘lchovining ish chegarasi (eng yuqori ish bosimi) doimiy bosimda 3/4 ni va o‘zgaruvchan bosimda yuqori o‘lchash chegarasining kamida 2/3 ini tashkil qilishi kerak. Texnikaviy ko‘rsatuv asboblari qo‘shimcha qurilma (qo‘shim-cha nazorat strelkasi)ga ega bo‘lishi mumkin, bu esa ishlatish jarayonida olingan eng yuqori bosim qiymatini o‘lchash uchun talab etiladi. O‘ziyozar deformatsion manometrlar, vakuummetr va mono-vakuummetrlar. Bir o‘ramli naychasimon prujinali asboblarda, agar ko‘rsatuv strelkasini yozuv qurilmasi perosi bilan almashtiril-masa, o‘lchashning yuqori aniqligi ta’minlanmasligi mumkin. Shuning uchun o‘ziyozar asboblarda yuqori sezgir elementlar: ko‘p o‘ramli (gelikoidalli) naycha prujina yoki garmonika membrana-li — silfon shaklidagilari qo‘llaniladi. Xuddi shunday sezgir elementlar odatda telemetrik qurilma-larga ega asboblarda bo‘ladi, ular ko‘rsatuvni masofaga uzatish imkoniga ega. Ko‘p o‘ramli naychasimon prujinalar naycha uchidagi Dg og‘ish burchagini boshlang‘ich burchak g ga proporsional burchakni hosil qiladi va uning qiymati kattaroq bo‘ladi. Ko‘p o‘ramli prujinalar 10 kg-k/sm2 va undan yuqori 1600 kg-k/sm2 gacha (standartga ko‘ra) chegaraga ega bo‘lgan manometrlarda qo‘llaniladi. Vaku-ummetr va ko‘p sonli monovakuummetrlarda hamda 0,25 dan 6,0 gacha yuqori o‘lchash chegarasiga ega bo‘lgan manometrlarda odatda silfonlar ishlatiladi, ular h kattaligiga, bosimga proporsi-onal, o‘zining balandligiga ega. Standartlarga ko‘ra 600 dan 4000 kg-k/sm2 gacha o‘lchash che-garalariga ega bo‘lgan o‘ziyozar silfonli tyago- va naporomerlar-ni ishlab chiqarilishi yo‘lga qo‘yilgan. 78 www.ziyouz.com kutubxonasi Asbob va avtomatlashtirish vositalari uchun odatda 36 ÍÕÒÞ yoki 149 qotishmadan (uning tarkibi Ni = 25%, Mn = 14%, Al = 1,3%, Cr = 1,2%, Si = 0,5%, Cu = 58% dan iborat) tayyor-langan choksiz bir o‘ramli silfonlardan foydalaniladi. Silfonlar yupqa devorli naychalarni presslash bilan tayyorla-nadi. Standartga binoan ko‘p sonli turli o‘lchamli FSAM. p [(D + d)14]2 0,1 dan 160 sm2 ga foydali yuzasi bilan, to‘lqinlar soni n = 4; 6 va 10 ga teng silfonlar yaratilgan. FSAM. > 5 sm2 li silfonlar uchun to‘lqinlar soni 16 ga teng bo‘lishi mumkin. Naycha devori S0 qalinligi 0,08 dan 0,25 mm oralig‘ida olinadi. Silfonlar berk tagi bilan payvandlanib ulanadi. Silfonlar ichki hamda tashqi bosim-ni qabul qiladi. Tashqi bosim qiymati ichki bosimga nisbatan 10— 30% ni tashkil qiladi (FSAM. £ 80 sm2). 25- rasmda silfonning chiz-masi keltirilgan. O‘ziyozar asboblar diskli yoki tasmali diagramma qog‘ozida olingan natijalarni yozib olishi mumkin. Diskli diagrammalar odatda bir sutkada bir marta aylanish tezligi bilan aylanadi. Diagramma qog‘ozining aylanishi elektr dvigatel yoki elektr ula-nishga imkon yo‘g‘ida soat mexanizmi bilan amalga oshiriladi. O‘ziyozar asboblarning aniqlik klassi standartlarga ko‘ra 1,0 yoki 1,6 ga teng bo‘lishi mumkin. 25- rasm. Choksiz bir o‘ramli silfon. 79
Agarda bosim o‘zgarish tezligi sekundda o‘lchash chegaralari yig‘indi qiymatidan 1% yuqoriroq bo‘lsa, unda o‘lchashning qo‘shimcha xatoligi kelib chiqishi mumkin. Atrof-muhit harorati o‘zgarishida asbobning ko‘rsatishidagi o‘zgarish, (72) tenglamaga nisbatan, 1 % dan yuqori bo‘lmasligi lozim: D = ± (0,5 d + 0,025 Dt). (73) 4.4. BOSIM O‘LCHASH ASBOBLARINING TAQQOSLANISHI VA O‘RNATILISHIGA QO‘YILGAN ASOSIY TALABLAR Bosim o‘lchash asboblari boshqa o‘lchash asboblari kabi ulardan to‘g‘ri foydalanishni ta’minlaydigan sharoitlarda ishla-tilishi lozim. Bosim o‘lchash asboblariga yuqori haroratli o‘lchana-yotgan muhitning ta’sir etishini bartaraf qilish lozim, chunki bu asbobning sezgir elementiga ta’sir etib, qo‘shimcha xatoliklarga olib kelishi mumkin. Shuning uchun, bosim o‘lchash joyi va asbob orasi issiqlik izolatsiyasiga ega emas, ichki diametri 6—10 mm ni tashkil etadigan ulanish naychasi bilan ta’minlanishi lozim bo‘ladi. Ulanish naychasining uzunligi shunday tanlanishi lozimki, unda naychaning harorati asbob yaqinida atrofdagi havo haroratiga deyarli teng bo‘lishi lozim. Suv bug‘ining bosimini o‘lchashda oddiy ulanish naychasi har doim ham manometrni yuqori haroratlardan himoya qila olmaydi. Agarda manometr o‘lchash nuqtasidan yuqoriroq joylashgan bo‘lsa, unda bug‘ naychada kondensatlanadi. Kondensat naycha-dan oqa boshlaydi, naycha va asbobning sezgir elementi har doim yuqori haroratli bug‘ bilan kondensatlanib va uning ichki qismini to‘ldirib qo‘yadi. Shuning uchun, bug‘ning bosimini o‘lchashda manometr oldida halqasimon sifon o‘rnatiladi, unga asta-sekin, atrof-muhit haroratigacha soviydigan kondensat to‘planadi va u suv to‘sig‘i vazifasini bajaradi. Manometrlarning bevosita oldida uch yo‘lli ventillar o‘rnati-lishi ko‘zda tutiladi, ular manometrni o‘chirish uchun, mano- 80
metrni atmosfera bilan bog‘lab, nolni tekshirish, nazorat manometrini parallel ulanishini va ulash liniyasini puflashni ta’-minlaydi. Uzun liniyalar mavjudligida qo‘shimcha ventillar o‘lchash vositasining ulanish joyida o‘rnatiladi, bu esa avariyalarda ulash liniyalarini o‘chirish uchun xizmat qiladi. Havoning haroratida qotib qoladigan agressiv (tajovuzkor) muhitlar (misol uchun, ayrim mazut turlari) bosimini o‘lchashda bevosita bosim o‘lchash joyida ayiruvchi idishlar o‘rnatiladi. Ayi-ruvchi idishlarning taxminan yarmi o‘lchanayotgan muhit bilan, ulanuvchi liniyasi esa o‘tkazadigan suyuqlik, asosan, suv bilan to‘ldiriladi. Ayiruvchi idishlarning pastki qismida nisbatan og‘ir (zichligi katta) suyuqlik joylashtiriladi. Ulash liniyasi shunday joylashishi kerakki, unda suyuqliklar bilan to‘ldirilgan liniyalarda gaz-havo pufakchalarining hosil bo‘li-shi yoki gaz bilan to‘ldirilgan liniyalarda esa kondensat hosil bo‘li-shi bartaraf etilishi lozim. Buning uchun ulash liniyalari qiya qilib o‘rnatiladi, bu esa uzluksiz yoki vaqti-vaqti bilan gaz, havo va Δ 1 0 ≤ kondensatni chiqarib yuborishiga imkon beradi. Δ Chang bilan aralashgan gazli muhit bosimini o‘lchash hollarida 4 o‘lchash joyining oldida maxsus chang yutgichlar o‘rnatilishi ko‘zda tutiladi. Bosim o‘lchash asboblari ko‘rsatkichlari yuqori aniqlik klas-siga ega bo‘lgan asboblarning ko‘rsatkichlariga solishtirish yo‘li bilan qiyoslanadi. Namunali asbobning yuqori o‘lchash chegarasi tekshirilayotgan asbobning yuqori o‘lchash chegarasidan yuqori yoki unga teng bo‘lishi lozim. Agarda qiyoslanadigan asbobning ruxsat etilgan mutlaq xatoligi D bilan qiyoslanayotgan belgi uchun tavsiflansa, unda standartlarga ko‘ra, shunga taalluqli namunali asbobning asosiy mutlaq D0 xatoligi quyidagicha bo‘lishi lozim: (74) Agarda namunali va qiyoslanayotgan asboblarning yuqori o‘lchash chegaralari bir xil bo‘lsa, unda (74) tengsizlik namunali 6—R. T. Rahimjonov, Sh.Sh. Shoyunusov 81 www.ziyouz.com kutubxonasi asbobning aniqlik klassi qiyoslanayotgan asbobnikiga qaraganda kamida 4 baravar yuqori bo‘lishini ko‘rsatadi. Kislorod bosimini o‘lchash uchun mo‘ljallangan manometrni moyda qiyoslash mumkin emas, chunki tekshirishdan so‘ng qolgan moy yuqi kislorod muhitida portlashni keltirib chiqarishi mumkin. Bu kabi manometrlar porshenli manometr qurilmalarida ayiruvchi idishlar orqali qiyoslanishi mumkin. Kislorod bosimini o‘lchash uchun mo‘ljallangan maxsus mano-metrlarning siferblatida, standartlarga ko‘ra, «Kislorod» yoki «Moyga xavfli» deb yoziladi. Undan tashqari, bunday manometr-larning korpusi havorangga bo‘yaladi. Texnik asboblarning qiyoslanishi ma’lum, tegishli aniqlik klas-siga ega namunali asboblarning ko‘rsatkichlari bilan solishtirish yo‘li orqali, ikkala asbobni bir xil bosimli muhitga ulanishi bilan amalga oshiriladi. Vakuummetrlar, naporomerlar va tyagomerlarning qiyoslani-shi ma’lum, tegishli aniqlik klassiga ega bo‘lgan suyuqlikli shishali asboblar ko‘rsatkichlari bilan ularning ko‘rsatkichlarini solishti-rish yo‘li orqali amalga oshiriladi. NAZORAT SAVOLLARI 1. Qanday bosim turlari va birliklarini bilasiz? 2. Bosim o‘lchaydigan qanday asboblar mavjud? 3. Ishlatilishiga ko‘ra bosim o‘lchash asboblari qaysi guruhlarga bo‘linadi? 4. Bosim o‘lchash asboblari ishlash prinsipiga ko‘ra qanday guruhlarga bo‘linadi? 5. Qaysi asboblar suyuqlikli shishali manometrlarga taalluqli? 6. Ikki naychali manometrlar qanday prinsipga ko‘ra ishlaydi? 7. Bir naychali manometrlar qanday prinsipga ko‘ra ishlaydi? 8. Mikromanometrlar qanday prinsipga ko‘ra ishlaydi? 9. Suyuqlikli shishali manometrlardan foydalanganda qanday xatoliklar kelib chiqadi? 10. Qanday prujinali manometrlarni bilasiz? 11. Prujinali manometrlar qanday prinsipga ko‘ra ishlaydi? 12. Bir o‘ramli prujinali manometrlar haqida nima bilasiz? 13. Ko‘p o‘ramli prujinali manometrlar haqida nima bilasiz? 14. Bosim o‘lchash asboblarining o‘rnatilishiga va qiyoslanishiga qanday talablar qo‘yiladi? 82
5-bob SUYUQLIK VA GAZLAR SARFINI O‘LCHASH ASBOBLARI 5.1. SUYUQLIK VA GAZLAR SARFINI O‘LCHASH TO‘G‘RISIDA UMUMIY MA’LUMOTLAR Modda miqdori hisobi bilan bog‘liq o‘lchashlarda muhim tu-shunchalar, bu moddaning sarfi va miqdoridir. Sarf, bu ma’lum moddaning miqdori vaqt birligida quvurning o‘tkazgich kesimidan o‘tishni ifodalaydi. Moddaning miqdori yo massa birligida (kg, t) yoki hajm bir-ligida (m3, l) o‘lchanishi mumkin. Tanlangan birliklarga ko‘ra massali sarf Qm da (kg/s; kg/soat; t/soat va boshqa birliklarda) yoki hajmli sarf Qh da (m3/s; m3/soat, l/soat va boshqa birliklarda) o‘lchanadi. Massa birliklari hajmli birliklarga nisbatan moddaning miq-dori yoki sarfi to‘g‘risida to‘liqroq ma’lumot berishi mumkin, chunki moddaning hajmi, ayniqsa, gazlarniki bosim va haroratga ko‘p darajada bog‘liq bo‘ladi. Gazlarning hajmli sarflarini o‘lchashda solishtirishga loyiq natijalar qiymatini ma’lum o‘lchash sharoitlariga (normal sharoitlarga) keltiriladi. Normal sharoitlar deb harorat tn = 20 °C, bosim pn = 101325 Pa (760 mm.sim.ust) va nisbiy namlik j = 0 qabul qilingan. Bu holda hajmli sarf Qh bilan belgilanadi va hajmli birliklarda (misol uchun, m3/soat da) ifodalanadi. Standartlarga binoan, moddaning sarfini o‘lchash uchun ish-latiladigan o‘lchash asbobi sarf o‘lchagich deb aytiladi, moddaning miqdorini o‘lchash uchun esa miqdor hisoblagichi atamasi qo‘llaniladi. Har bir alohida holda bu atamalarga nazorat qilina-digan muhitni nomini qo‘shish zarur bo‘ladi. 83
Amaliyotda turli xil sarf o‘lchash usullari hamda o‘z konst-ruktiv tuzilishiga ega bo‘lgan ko‘p sonli sarf o‘lchagich va hisob-lagichlar mavjud. Ko‘p tarqalganlari quyidagi 5 sarf o‘lchagich turi hisoblanadi: 1) o‘zgaruvchan bosim farqlarini sarf o‘lchagichlar toraytirish qurilmasi bilan (ular o‘zgaruvchan bosim farqlari sarf o‘lchagich-larining umumiy guruhiga mansub); 2) bosim farqlari o‘zgarmas sarf o‘lchagichlar; 3) tezlik bosimli sarf o‘lchagichlar; 4) induksion sarf o‘lchagichlar; 5) ultratovushli sarf o‘lchagichlar. Miqdor hisoblagichlar modda sarfi va miqdorini o‘lchashda, asosan, suyuqlik va gazlarning miqdorini o‘lchashda qo‘llaniladi. O‘lchash usuliga ko‘ra ular quyidagi guruhlarga bo‘linadi: 1) hajm hisoblagichlar; 2) tezlik hisoblagichlar; 3) vazn hisoblagichlar. Miqdorli sarf o‘lchagichlarning imkoniyatlari chegaralangan — ulardan faqat uncha yuqori bo‘lmagan bosimlarni o‘lchashda va haroratni texnologik jarayonlarning yordamchi uchastkalarida o‘lchashda foydalaniladi. 5.2. SUYUQLIK, BUG‘ VA GAZLAR SARFINI TORAYTIRISH QURILMASIDA BOSIM FARQI BO‘YICHA O‘LCHASH Toraytirish qurilmasida bosimlar farqi bo‘yicha sarfni o‘lchash usuli quvurli o‘tkazgichda o‘rnatilgan toraytirish qurilmasida bosim farqiga ko‘ra o‘lchanayotgan muhitning sarfini aniqlashdan ibo-rat. Bu qurilma sarfni birlamchi o‘zgartiruvchi deb qaralishi lo-zim. Toraytirish qurilmasida hosil bo‘lgan bosimlar farqi shkala-si sarf birligida darajalangan difmanometr yordamida o‘lchanadi. Dp = f (Q). 84 www.ziyouz.com kutubxonasi Toraytirish qurilmalari shartli ravishda standartli va standartli emaslarga bo‘linadi. Standartli deb shunday toraytirish qurilma-lariga aytiladiki, ular umumdavlat DST 8.363-97 normativ hujjatlari asosida tayyorlangan va o‘rnatilgan bo‘ladi. Standartli toraytirish qurilmalarini Dp = f (Q) darajalangan tavsifi indivi-dual darajalashsiz, hisoblash yo‘li bilan aniqlanishi mumkin. Stan-dartli emas toraytirish qurilmasining darajalangan tavsifi indivi-dual qurilmaning darajalangan tavsifi individual darajalash natijasida aniqlanadi. Suyuqlik, gaz va bug‘larning sarfini o‘lchash uchun torayti-rish qurilmasi sifatida diafragmalar, soplolar va Venturi soplola-ridan foydalaniladi (26- rasm). Diafragma (26- rasm), bu dumaloq teshikli yupqa disk shakliga ega qurilmadir, uning o‘qi quvur o‘qi bo‘yicha joylashgan. Teshikning oldi (kirish) qismi silindr shakliga ega, so‘ng u konik kengayib boradi. Teshikning oldidagi chetlari to‘rtburchakli (o‘tkir) bo‘lishi lozim. Standartli diafragmalar diametri 50 mm dan kichik bo‘lmagan quvurli o‘tkazgichlarda o‘rnatiladi. Soplo (26, b- rasm) konsentrik teshikli nasadka shaklida ish-langan. Uning kirish qismi ravon torayib, chiqish qismi esa si-lindrdan iborat. Soploning profili zarrachaning to‘liq siqilishini ta’minlaydi va soplodagi silindr teshigining yuzi oqimning minimal kesimiga teng deb hisoblanishi mumkin. 26- rasm. Standartli toraytirish qurilmalari. a) diafragma; b) soplo; d) Venturi soplosi. 85 www.ziyouz.com kutubxonasi Gaz sarfini o‘lchashda standartli soplolar diametri 50 mm dan kichik bo‘lmagan quvur o‘tkazgichlarda o‘rnatiladi va suyuqlik-lar sarfini o‘lchashda 30 mm dan kichik bo‘lmagan diametrli quvur o‘tkazgichlarda o‘rnatiladi. Venturi soplosi (26, d- rasm) soplo profiliga o‘xshagan kirish qismiga ega, u silindrik qismiga o‘tib, so‘ng chiqish konusiga o‘ta-di. Standartli Venturi soplosi uchun quvur o‘tkazgichning eng kichik diametri 65 mm ni tashkil etadi. 26- rasmda P1 va P2 harflari bilan difmanometrga olinadigan nuqtalar belgilangan. Sarf va bosimlar farqi orasidagi umumiy bog‘liqlikni aniqlash uchun dastlab bunday faraz qilamiz: suyuqlikning siqilmagan atrof-muhit bilan issiqlik almashinuvi yo‘q va quvurli o‘tkazgich gorizontal holatda joylashtirilgan (27- rasm). Siqilmagan suyuq-lik sarfi va bosimlar farqi o‘rtasidagi nisbat hamda bu oqim uchun energiyaning saqlanish qonunini ifodalovchi Bernulli tenglamasi oqimning uzluksizligi tenglamasidan aniqlanishi mumkin. Agar ishqalanish kuchining ta’siri bo‘lmasa va uni inobatga olmasak, 27- rasm. Oqim tavsifi va statik p bosimli quvurli o‘tkazgichda diafragmaning o‘rnatilishi. 86
gorizontal (yotiq) quvurli o‘tkazgich uchun bu tenglama quyida-gicha bo‘lishi mumkin: , (75) bunda ka va kb — A va B kesimlarida tezlikni baravar taqsimlan- maganiga tuzatma koeffitsiyentlari; va va vb — A va B kesimlardagi oqimning o‘rtacha tezligi; x — AB uchastkada vb ga taalluqli qarshilik koeffitsiyenti. Suyuqlikning zichligi toraytirish qurilmasidan o‘tganda o‘zgar-maganligi sababli, ya’ni r1 = r2 = r bo‘lgani uchun v1•F1 = v2•F2. (76) Shuni ham ta’kidlash kerakki, (76) tenglama v2 tezlik o‘lcha- I I nayotg2an su2yuqlikdagi tovush tezligiga teng bo‘lgan kritik tezlikdan pa −kp v=a (pvb −kv )b vb 1 2 = a kichik bo‘blgan hol uchun o‘rinlidir. (76) tenglamadan foydalanib, p 2 p 2 2 B kesimdagi o‘rtacha v2 tezlikni aniqlaymiz: 1 2 v = ( p − p ). 2 1 − 2 F2 F 1 1 2 ρ (77) Hajmli sarf tezlikning oqim kesimi yuzasiga ko‘paytmasiga teng, ya’ni Qh = F 2 2 F 2 ρ ( p − p1 2 ). 1− 2 (78) F1 Ammo (78) tenglamani chiqarishda haqiqiy suyuqlikning qovushqoqligi, uning quvurli o‘tkazgich va toraytirish qurilmasiga ishqalanishi ta’sirida oqim kesimidagi tezlikning taqsimlanishi no-tekisligi e’tiborga olinmagan. 87 2 v 2 2 p www.ziyouz.com kutubxonasi Bu keltirilmagan chetga chiqishlar sarf koeffitsiyenti a orqali ifodalanadi. Bunda hajmiy sarf tenglamasi quyidagicha bo‘ladi: Q =αF 2 Δp h 0 bunda Qh — hajmli sarf, m3/s; ρ , (79) Dp — toraytirish qurilmasining yonlarida o‘lchangan bosimlar farqi, Pa; F0 — toraytirish qurilmasi teshigining yuzasi, m2. Massa sarfi hajmli sarf va suyuqlik zichligi ko‘paytmasiga teng: (80) Tajribalarning ko‘rsatishicha, sarf koeffitsiyenti modda turiga bog‘liq bo‘lmay, asosan toraytirish qurilmasining turi va hajmiga hamda Reynolds soniga, ya’ni oqimning fizikaviy xossalariga bog‘liq: a = f (Re, F0, D), (81) bunda D — quvurli o‘tkazgichning diametri. Siqiluvchi muhit (gaz, bug‘) sarfini o‘lchashda, modda oqimi toraytirish qurilmasidan o‘tayotganda bosimning o‘zgarishi nati-jasida modda zichligining o‘zgarishini e’tiborga olish zarur. Yuqoridagi (80) va (81) tenglamalarni birgalikda yechsak, gaz yoki bug‘ sarfini hisoblash tenglamalari quyidagicha bo‘lishi mumkin: , va , (82) bunda E — kengayish koeffitsiyenti. 88 www.ziyouz.com kutubxonasi Demak, gaz va bug‘ sarfini hisoblash tenglamalari suyuqlik sarfini hisoblash tenglamasidan E koeffitsiyentining mavjudligi bilan farq qiladi. Agar E=1 bo‘lsa, bu tenglamalarni siqilmaydi-gan suyuqliklar uchun qo‘llash mumkin. Bosimlar farqi o‘zgaruvchan sarf o‘lchagichlar bayoni so‘ngida ularning afzalliklarini keltiramiz. 1. Toraytirish qurilmalari — sarf o‘lchashning sodda, arzon va ishonchli vositasi. 2. Toraytirish qurilmalari har tomonlamali, ya’ni ular bosim-lar, haroratlar va quvurli o‘tkazgich diametrlarining keng ko‘la-mida har qanday bir fazali (yoki ko‘p fazali) muhitlarning sarfini o‘lchashda qo‘llanishi mumkin. 3. Standart toraytirish qurilmalarini darajalash tavsifi hisob-lash yo‘li bilan topilishi mumkin, shuning uchun namunali sarf o‘lchagichlarga hojat qolmaydi. 4. Turli sharoitlarda o‘lchash uchun ishlanishi bo‘yicha bir rusumli difmanometrlar va ikkilamchi asboblardan foydalanish mumkinligi; har bir sarf o‘lchagich uchun faqat toraytirish quril-malari individual bo‘la oladi. Afzalliklari bilan bir qatorda bunday sarf o‘lchagichlarning kamchiliklari ham mavjud. 1. Sarf va bosimlar farqi orasidagi bog‘lanishning nochiziqli-gi, bu o‘lchash xatoligining kattaligi sababli 0,3 Qyuch dan kam sarfni o‘lchashga imkon bermaydi. 2. Sarflarni kichik diametrli quvurli o‘tkazgichlarda o‘lchash uchun toraytirish qurilmalarini darajalashni alohida-alohida olib borish kerak bo‘ladi. 3. Toraytirish qurilmali sarf o‘lchagichlar chegaralangan aniq-likka ega, bunda o‘lchash xatoligi quvurli o‘tkazgich holatiga, bosim o‘zgarmasligiga va o‘lchanayotgan muhitga bog‘liqligida keng chegaralarda (1,5 — 3%) o‘zgaradi. 4. Uzun impulsli naychalar borligi sababli tezkorligi chegara-langan (inersionligi katta) va shu munosabat bilan tez o‘zgaradi-gan sarflarni o‘lchashda qiyinchilik tug‘diradi. 89 www.ziyouz.com kutubxonasi 5.3. BOSIM FARQLARI O‘ZGARMAS SARF O‘LCHAGICHLAR. AYLANIB OQIB O‘TUVCHI SARF O‘LCHAGICHLAR Shishali va elektrik (metalli) rotametrlar. Rotametrlarning o‘rnatilishi va qiyoslanishi qoidalari. Rotametrlar drossel rusumli asboblarga kiradi, ular suyuqliklar va gazlarning (havoning) sarf-larini o‘lchash uchun xizmat qiladi. Asboblar quvurli o‘tkazgich uchastkalarida vertikal (tikka) o‘rnatiladi va o‘lchanayotgan muhit oqimining pastdan yuqoriga o‘tayotgan sarfini o‘lchaydi. Sarfning o‘zgarishi ularning o‘tish kesimining o‘zgarishiga olib keladi hamda asboblardagi bosimlar farqi har doim bir xil bo‘lib qola-veradi va hisob natijalariga teng bo‘ladi. Rotametrlar shkalalari bir xil bo‘linmali bo‘lib, muhit bosimini yo‘qotishlari doimiy bo‘lganligi ularning afzalliklaridir. Tuzilishiga ko‘ra rotametrlar shishali va metall rotametrlarga bo‘linadi. Shishali rotametrlar ko‘rsatuvchi, metallilari esa — shka-lasiz datchiklardir, ular differensial-transformatorli asboblar bilan ishlashga mo‘ljallangan. 28- rasmda rotametrning chizmasi ko‘rsatilgan. Rotametr ver-tikal joylashgan konussimon naycha 1, uning ichida erkin harakat qiluvchi silindrli rotor qalqovich 2 joylashgan. U zanglamaydigan po‘lat, dyuraluminiy yoki ebonitdan tayyor-langan. Shunday qilib, qalqovichning ho-lati o‘zgarishi bilan qalqovich va ko-nussimon naychaning ichki devorlari orasidagi o‘tish kesimi o‘zgaradi, natijada o‘tish kesimidagi oqimning tezligi qalqovich ko‘ndalang kesimi yuzining birligidagi massaga tenglash-guncha shu harakatda bo‘ladi. Beril-gan muhitning har bir sarfi kattaligi- ga qalqovichning tegishli holati mos 28- rasm. Rotametr chizmasi. keladi. 90 www.ziyouz.com kutubxonasi Qalqovichning muvozanat holati quyidagiga teng: g = (p1 - p2)F, (83) p1 - p2 = g1 / f = 1,274 (d1 /d2), (84) bunda p1 va p2 — qalqovichdan oldingi va keyingi muhit bosimi, N/m2; g — qalqovichning massasi, kg; F — qalqovichning yuzasi, m2; d — qalqovichning diametri, m. (84) tenglamadan shuni ko‘rish mumkinki, asbobning bosimlar farqi har doim o‘zgarmas, sarf kattaligiga bog‘liq emas va faqat qalqovichning konstruksiyasiga ko‘ra diametri va massasi bilan belgilanadi. Sarfni rotametr bilan o‘l-chashda o‘lchashning pastki chegarasi 20% nominal qiy-matiga teng. Asbob foizda darajalangan shartli shkala-ga ega. PC rusumli shishali ro-tametr (29- rasm) korpus 5 ga ustunlar 4 yordamida o‘rnatilgan konussimon nay-cha 2 dan iborat. Naycha ichida pastdan yuqoriga oqa-digan suyuqlik yoki gaz oqi-mi ta’sirida vertikal harakat qiluvchi qalqovich 1 bor. Asbobning shkalasi 3 bevo-sita naycha ustida (chizish yo‘li bilan) darajalanadi. Hi-soblashlar qalqovichning ust-ki gorizontal tekisligi bo‘yi-cha olib boriladi. Konussimon shisha nay-chali rotametrlar suv bo‘yi- 29- rasm. PC rusumli shishali rotametrlar. 9 1 www.ziyouz.com kutubxonasi cha 0,025—4 m3/soat va havo bo‘yicha 0,4—40 m3/soat, o‘lchash chegarasi: 0,6 MPa (6 kg-k/sm2) gacha ish bosimiga mo‘ljallan-gan. Asbobning asosiy xatoligi yuqori va pastki o‘lchash chegaralarining farqi 1,6% ni tashkil etadi. Rotametrlar bosim farqi o‘zgaruvchan sarf o‘lchagichlarga nis-batan bir qator afzalliklarga ega: rotametrlarning shkalalari teng bo‘linmali bo‘lib, uncha katta bo‘lmagan sarflarni o‘lchashga imkon beradi; bosimning yo‘qolishi kichik va u sarf kattaligiga bog‘liq emas, rotametrlarning o‘lchash ko‘lami katta. Rotametr kamchiliklari: quvurli o‘tkazgichlarning faqat verti-kal uchastkalarida o‘rnatilishi, ko‘rsatuvlarni masofaga uzatish, ularni yozib olish qiyinligi va yuqori bosim va haroratlarga ega muhitlar sarfini o‘lchash uchun yaroqsizligidir. Yuqorida keltirilgan suyuqlik, bug‘ va gazlar (havo)ning miq-dori va sarfini o‘lchash usullari shu bilan tavsiflanadiki, ularda sezgir elementi bevosita o‘lchanayotgan muhit bilan bog‘liq, ya’ni ular mexanik va kimyoviy shikastlanadi, bu esa oqibatda oqim bosimining kamayishiga olib keladi. O‘lchanayotgan muhitning sezgir elementga uzluksiz ta’siri vaqt o‘tib borishi bilan o‘lchash ko‘rsatkichi aniqligiga salbiy ta’sir etadi va natijada ularning ishon-chli ishlashi hamda asbobning ishlash muddati kamayadi. Kimyoviy jihatdan agressiv (kislotalar, ishqorlar), abrazivli (kul-shlak materiallarning pulpasi) va boshqa suyuqliklarning sarfini o‘lchash uchun, yuqoridagi asbob va usullar (ularda sarf o‘lcha-gich qismlariga materiallar tegib turishiga ruxsat etilgan) qo‘l kel-maydi. Shuning uchun o‘lchanayotgan moddalar bilan aloqasi yo‘q, sezgir elementi bilan tegib turmaydigan qator usul va asboblar mavjud va ular agressiv muhitlarda qo‘llanilishi mumkin. Bu kabi asboblarga elektromagnitli va ultratovushli asboblarni kiritish mumkin. 5.4. ELEKTROMAGNITLI SARF O‘LCHAGICHLAR Elektromagnitli (induksion) sarf o‘lchagichlarning ishlash prin-sipi tashqi magnit maydon ta’sirida elektr tokining o‘tkazuvchi 92 www.ziyouz.com kutubxonasi suyuqlik oqimida hosil qilgan EYK (elektr yurituvchi kuch)ni o‘lchashga asoslangan. EYKning kattaligi quyidagi tenglama yor-damida aniqlanadi. E = BDv, (85) bunda B — magnit induksiyasi; D — quvur diametriga teng suyuqlik o‘tkazgichning uzunligi; v — suyuqlikning o‘rtacha tezligi. Elektromagnitli sarf o‘lchagichlar elektr o‘tkazuvchanligi 1•10-4 W-1 sm-1 dan kichik bo‘lmagan va harorati 5—120 °C li suyuqliklar sarfini o‘lchash uchun qo‘llaniladi. Shunday qilib, elektromagnitli sarf o‘lchagich, bu oqimning o‘rtacha tezligiga va suyuqlikning sarfiga proporsional, EYK ishlab chiqaruvchi, o‘zgaruvchan tokli mo‘jaz gidrodinamik generatordir. Elektromagnitli sarf o‘lchagichning prinsipial chizmasi 30-rasmda keltirilgan. Magnitli bo‘lmagan materialdan ishlangan va ichidan elektr izolatsiyasi bilan (rezina, emal, ftoroplast va boshqalar) qoplan-gan qayta o‘zgartkichlarning korpusi 1 magnit qutblari (rasmda o‘zgarmas magnit tasvirlangan) orasida joylashgan. Quvur devorlarida izolatsiya-langan diametri bo‘yicha elektrod 3 lar o‘rnatilgan, ular suyuqlik bi-lan elektr kontaktda bo‘ladi. Magnit maydonining kuch chi-ziqlari quvur o‘qi va elektrodli li-niyalardan o‘tuvchi tekislikka per-pendikular yo‘nalgan. Elektromag-nitli sarf o‘lchagichlar boshqa rusumli sarf o‘lchagichlarni ishla-tish imkoni bo‘lmagan vaqtlarda, masalan, agressiv, abraziv va qo- 93 30- rasm. Tashqi magnitli elektromagnitli sarf o‘lchagich- ning chizmasi. www.ziyouz.com kutubxonasi vushqoq suyuqliklar va pulpa, suyuq metallarning sarfini o‘l-chashda qo‘llanishi mumkin. Elektromagnitli sarf o‘lchagichlar bir qator afzalliklarga ega. Bular inersion bo‘lmagan, tez o‘zgaruvchan sarflarni o‘lchashda va ularni avtomatik rostlash sistemalarida ishlatishda juda mu-him. O‘lchash natijalariga suyuqlikdagi zarrachalar va gaz pu-fakchalari ta’sir qilmaydi. Sarf o‘lchagichning ko‘rsatishlari o‘lcha-nayotgan suyuqlik xususiyatlariga (qovushqoqlik, zichlik) va oqim tavsifiga bog‘liq emas. Elektromagnitli sarf o‘lchagichlarning kamchiliklariga o‘lcha-nayotgan muhit elektr o‘tkazuvchanligi qiymatining minimalligiga qo‘yilgan talabni kiritish lozim, bu ularning qo‘llanish doirasini cheklaydi. O‘lchash chizmasining murakkabligi, ko‘pgina to‘siq-larning ta’siri foydalanishni qiyinlashtiradi. Sanoatda bir necha rusumli, 1 va 1,5 aniqlik klassiga ega bo‘lgan induksion sarf o‘lcha-gichlar ishlab chiqarilmoqda. Eng aniq sarf o‘lchagichlar, bu ÈÐ-51 rusumli, 1 aniqlik klas-siga ega sarf o‘lchagichlardir. Ular shartli o‘tish diametri 10— 300 mm va 0,32—2500 m3/soat yuqori o‘lchash chegarasiga ega. 5.5. ULTRATOVUSHLI SARF O‘LCHAGICHLAR Sarf o‘lchashning ultratovushli usuli quvurga nisbatan ultra-tovush tezligining oqim tezligiga bog‘liqligiga asoslangan. Ultratovushli sarf o‘lchagichlar eng avvalo suyuqlikning sarfi-ni o‘lchash uchun ultratovush to‘lqinining kichik intensivligi va gazlarda ultratovushning yutilish koeffitsiyentining kattaligi tufayli qo‘llaniladi. Tovush to‘lqinining harakatdagi muhitda tarqalishida tovush-ning manbadan qabul qiluvchi qurilmaga yetib borish tezligi fa-qat tovushning tezligiga emas, balki harakat qiluvchi muhitning tezligiga ham bog‘liq bo‘ladi. Sarf o‘lchashning ultratovushli prin-sipi shunga asoslangan. Agar tovush to‘lqini oqim yo‘nalishida harakat qilsa, ularning tezligi qo‘shiladi, tovush oqimiga qarshi yo‘nalsa, tezliklar ayirmasi topiladi. Ultratovushning oqim bo‘yi- 94 www.ziyouz.com kutubxonasi 31- rasm. Tovush to‘lqini oqimiga perpendikular sarf o‘lchagichlarning chizmasi. cha va unga qarshi yo‘nalishdagi tezligining farqi oqim tezligiga, ya’ni oqayotgan suyuqlik sarfiga proporsional. Ultratovushli sarf o‘lchagichlarni ikki guruhga bo‘lish mumkin. Birinchi guruhga tovush to‘lqini oqimiga perpendikular sarf o‘lchagichlarni kiritish mumkin (31- rasm). Generator 2 bilan qo‘zg‘atilgan pezoelement 1 quvur o‘qiga perpendikular yo‘nalgan ultratovush tebranishini hosil qiladi. Oqimning o‘rtacha tezligi vo‘rt ortishi bilan ultratovushli nurning tezlik yo‘nalishi v dan to-bora og‘ib boradi. Qabul qiluvchi 3 va 4 pezoelementlarda nurning chiziqli og‘ishi quyidagicha: q » ¯/vo‘rt /c, (86) bunda q — nurning og‘ish burchagi; c — harakatsiz muhitdagi ultratovush tezligi. vo‘rt ortishi bilan pezoelement 3 ga tushuvchi energiya miqdori kamayib boradi, 4 pezoelementga tushuvchi energiya miqdori esa ortib boradi va, shunday qilib, 5 kuchaytirgich kirish joyidagi signallar farqi ortib boradi. Bunday chizmali sarf o‘lchagichlar oddiy tuzilishga ega, ammo nurning og‘ishi kichik bo‘lgani tufayli, u chegaralangan aniqlikka ega. Shuning uchun, ikkinchi guruh sarf o‘lchagichlar keng tarqalgan usul sirasiga kiradi. Ularning 95
ishlash prinsipi oqim bo‘ylab hamda unga qarshi yo‘nalishda hosil qilingan ultratovush tebranishlari chastotasining ayirmasini o‘lchashga asoslangan. Sarf o‘lchagichlar bir kanalli va ikki kanalli chizmalarga ko‘ra ishlab chiqarilishi mumkin. Yuqorida keltirilgan ultratovushli sarf o‘lchagichlarning ish-lash prinsipi ularning asosiy kamchiliklarini keltirib chiqarishi mumkin. Ularning muhim kamchiliklari asbob ko‘rsatishiga o‘lchanayotgan muhitning fizik-kimyoviy holatining o‘zgarishi hamda muhitning harorati ultratovush tezligiga ta’sir etishidan iborat. Ultratovushli sarf o‘lchagichlar ko‘pgina sanoat tarmoqlarida o‘zining quyidagi afzalliklari tufayli istiqbolga ega: 1) turli diametrli quvur o‘tkazgichlarda (10 mm va undan yuqori) ishlatish mumkin; 2) har qanday muhitning sarfini kontaktsiz o‘lchash imkoni mavjud. NAZORAT SAVOLLARI 1. Suyuqlik va gazlarning sarfini o‘lchash asboblari to‘g‘risida nima bilasiz? 2. Standartli toraytirish qurilmalari nima va qanday standartli toraytirish qurilmalaridan sarfni o‘lchash uchun foydalaniladi? 3. Toraytirish qurilmalari qanday afzalliklar va kamchiliklarga ega? 4. Toraytirish qurilmalari qaysi prinsipga ko‘ra ishlaydi? 5. Shishali rotametrlar qaysi prinsipga ko‘ra ishlaydi? 6. Shishali rotametrlarning afzalliklari va kamchiliklari nimadan iborat? 7. Elektromagnit sarf o‘lchagichlarning ishlashi nimaga asoslangan? 8. Elektromagnitli sarf o‘lchagichlarning afzalliklari va kamchiliklari nimadan iborat? 9. Ultratovushli sarf o‘lchagichlarning ishlashi nimaga asoslangan? 10. Ultratovushli sarf o‘lchagichlarning afzalliklari va kamchiliklari nimadan iborat? 11. Qanday sarf o‘lchash usullarini va birliklarini bilasiz? 96
6-bob SATHNI O‘LCHASH ASBOBLARI 6.1. SUYUQLIKLARNING SATHINI O‘LCHASH ASBOB- LARI TO‘G‘RISIDA UMUMIY MA’LUMOTLAR Suyuqlik va sochiluvchan moddalar sathining balandligini o‘lchash balandlikni o‘lchash texnologik jarayonlarini avtomat-lashtirishda muhim ahamiyatga ega. Sath balandligini o‘lchash texnologik jarayonda ishtirok etayotgan ishlab chiqarish appara-tida sath holatini nazorat qilishdan iborat. Sath balandligini o‘lchash asboblari o‘lchanayotgan muhitning tavsifi va ishlash prinsipiga ko‘ra quyidagi guruhlarga bo‘linadi: 1) Mexanikaviy, sathni o‘lchash uchun qalqovich yoki suyuq-lik sirtida joylashgan boshqa jismdan foydalaniladi; 2) Gidrostatikli, sathni o‘lchash uchun o‘lchanayotgan muhit-ning zichligiga teng yoki farqlanadigan muhitlarning tutash idishlardagi sathini o‘lchash uchun foydalaniladi. 3) Pnevmomanometrikli, suyuqlik qatlami tagiga puflanayot-gan havoning (yoki boshqa gazlarning) bosimini o‘lchash prinsipiga asoslangan. 4) Radioizotopli, elektromagnit to‘lqinlar tebranish parametr-larining suyuqlik sathi balandligiga asoslangan. 5) Sig‘imli, suyuqlik sathi balandligining o‘zgarishi elektr si-g‘imi o‘zgarishiga asoslangan. 6.2. MEXANIKAVIY SATH O‘LCHAGICHLAR Mexanikaviy asbobning sezgir elementi — qalqovich suyuqlik yuzasida qalqib turadi (32- rasm) va suyuqlik sathi balandligidagi o‘rni unga ta’sir qiladigan kuchlar muvozanatiga bog‘liq bo‘ladi. 7—R. T. Rahimjonov, Sh.Sh. Shoyunusov 97 www.ziyouz.com kutubxonasi 32- rasm. Sathni qalqovich bilan o‘lchash chizmasi. 33- rasm. Sathni buyka bilan o‘lchash chizmasi. 98
Arximed qonuniga muvofiq, qalqovich og‘irligi uning suyuq-likka botgan hajmidagi suyuqlik og‘irligiga teng bo‘ladi. Doimiy va davriy cho‘kadigan qalqovichli sath o‘lchagichlar-da qalqovichni yuqoriga ko‘taradigan muvozanatlovchi kuch qalqovich og‘irligiga teng va o‘zgarmas bo‘ladi: F = G = const. 32- rasmda doimiy cho‘kadigan qalqovichli sath o‘lchagich-ning chizmasi ko‘rsatilgan. Sanoatda qo‘llaniladigan ko‘pchilik sath o‘lchagichlar shu chizma asosida ishlaydi. Qalqovich 1 roliklar 2 yordamida muvozanatlovchi yuk 3 bilan elastik tros (po‘lat sim) 5 orqali bog‘langan. Yuk bilan birkitilgan strelka shkala 4 ga muvofiq suyuqlik sath balandligini ko‘rsatib turadi. Bu o‘lchagichning asosiy kamchiliklari — shkalasining teska-riligi va tros og‘irligining o‘zgarishi hisobga olinmasligi, baland idishlarda hisoblash qiyinligi va hokazo. Qalqovichli sath o‘lchagichlarning turli modifikatsiyalari mav-jud. Ular bir-biridan tuzilishi, o‘lchash tavsifi, masofaga uzatish tizimini ishlatish shartlari va boshqa xususiyatlari bilan farq qiladi. Qalqovichli sath o‘lchagichlar qator afzalliklarga ham ega: qurilma sodda, o‘lchash ko‘lami katta, aniqligi yuqori, agressiv va qovushqoq muhitlar sathini o‘lchash mumkin, o‘lchashning harorat ko‘lami keng. Afzalliklaridan tashqari, ularning yana quyidagi kamchiliklari mavjud: idishda qalqovich borligi va metall zanglashi mumkinligi, kinematik qismlari borligi sababli yetarli mustahkam emasligi, idishlarda bosim ostida sathni o‘lchash qiy-inchiligi. Qalqovichli sath o‘lchagichlarning o‘lchash ko‘lami quyida-gi qatordan tanlanadi: 0—0,25; 0,4; 0,6; 1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6,0; 10,0; 16,0 va 20 m. Aniqlik klassi 0,6; 1,0; 1,6 va 2,5 bo‘lishi mumkin. Asboblarning asosiy xatoliklari ±1,0 dan 10,0 mm gacha bo‘ladi. 99 www.ziyouz.com kutubxonasi 6.3. GIDROSTATIK SATH O‘LCHAGICHLAR Gidrostatik sath o‘lchagichning eng oddiysi bo‘lib shisha nay-chali suv o‘lchagich xizmat qiladi, u bosim o‘lchash idishlarida, yuqori bosimlar yoki vakuumlarni o‘lchashda qo‘llaniladi. Za-monaviy bug‘ generatorlarida oddiy suv o‘lchash naychalarini ishlatish noqulay, chunki sath o‘lchagichlarni boshqaruv postiga yoki kamida boshqaruv posti belgisigacha o‘tkazish zarur bo‘ladi. Pasaytirilgan ko‘rsatkich bilan ishlaydigan bug‘ qozoni baraban-larida sath o‘lchagichning eng oddiysi bu ulanuvchi liniyadagi suvning zichligidan ko‘ra yuqori zichlikli suyuqliklar to‘siqlaridan foydalaniladi. To‘siqli suyuqliklar suv bilan aralashmasligi yoki yuqori bosim ostida parchalanib ketmasligi lozim. Ko‘rsatkichning o‘ng tutash naychasi qisman shishadan tayyorlangan, bu esa to‘siq-li suyuqlikning yoki suvning tegib turish chegarasini ko‘rishga imkon beradi. To‘siqli suyuqliklar sifatida turli xil organik suyuqliklar yoki ularning aralashmalari qo‘llaniladi, Masalan, CHCl2 - CHCl2 aralashmasi (r = 1,623); CHBr3 aralashmasi (r = 2,89, benzol bilan); CBr3CH2Cl (r = 3,42) toluol (r = 0,864) bilan; 34- rasm. Shishali suv o‘lchagich yordamida suyuqlik sathini o‘lchash. 100
CBr4 eritmasi CHCl3 da (r = 1,489), To‘siqli suyuqliklar yog‘da eriydigan bo‘yoq bilan, odatda qizil rang bilan bo‘yaladi, bu tegishli yoriqlikda ularning suv bilan tegib turish chegarasini ajratib olish uchun imkon beradi. 34- rasmda shishali suv o‘lchagichning chizmasi keltirilgan. Gidrostatik sath o‘lchash usuli qator afzalliklarga ega. Bu kabi sath o‘lchagichlar mexanik mustahkam, montaji oddiy, ishonchli. Ammo ularning kamchiligi ham mavjud: sezgir elementi nazorat qilinayotgan muhit bilan bevosita aloqadordir. 6.4. SUYUQLIK SATHINI O‘LCHASH UCHUN BOSHQA ASBOBLAR Manometrik sath o‘lchagichlar. Suyuqliklarning sathini o‘l-chash uchun sanoat rusumli differensial manometrlar (dif-manometr) dan foydalanish mumkin (qalqovichli, membranali, silfonli), ularning sath birliklari sm da darajalangan. Bu holda ko‘rsatuvlarni uzoq masofaga telemetrik uzatilishini amalga oshi-rish mumkin. Differensial manometr gidrostatik bosimlar farqini o‘lchana-yotgan va tutash idishlarda ko‘rsatadi. Ochiq idishlarda sathni o‘lchash hollarida tutash idishlarni qo‘llanmasa ham bo‘ladi, bu holatlarda sathni oddiy (differensial emas) manometrlar ko‘rsatuviga asosan olish mumkin. Ammo bunda, ulash liniyalarida balandlikni jiddiy o‘lchanishi talab eti-ladi va har bitta holatda o‘ziga tegishli tuzatmalarni kiritish lozim. Tutash idishlarning qo‘llanilishi o‘lchashlarning balandlikka bog‘-liq emasligini ta’minlaydi. Qalqovichli difmanometrlar sath o‘lchagichlar sifatida balan-dlikni 25 dan 6300 sm gacha keng ko‘lamda o‘lchash uchun ishlab chiqariladi. Sanoq qurilmasiga ega silfonli difmanometrlar balandlik da-rajasi 63 dan 1600 sm gacha o‘lchash ko‘lamida ishlab chiqariladi, sanoq qurilmasizlari esa (ko‘rsatuv uzatilishining telemetrik tizi- 101 www.ziyouz.com kutubxonasi 35- rasm. Ikki kamerali tutash idishning chizmasi. mi bilan) 25 dan 6300 sm gacha balandlik uchun ishlab chiqariladi. 35- rasmda manometrik sath o‘lchagichning chizmasi keltirilgan. Pnevmomanometrik sath o‘lchagichlar. Suyuqlik sathini pnev-momanometrik o‘lchashlarda gidravlik to‘siq tizimida eng yuqori bosim chegarasi o‘rnatiladi. Sathni o‘lchash uchun havo va inert gazlarning bosimlaridan foydalaniladi. Bosimlar farqi kerakli qiymatlarga ega bo‘lgan to‘siqli suyuq-likni manometrda suyuqlik sathi bo‘yicha yoki boshqa usullarga ko‘ra aniqlash mumkin. Oddiy sath o‘lchagichlarda bosim por-shenli nasos bilan yaratiladi, bunda sath bosimining maksimal og‘ishi bo‘yicha aniqlanadi. Siqilgan havo yoki gaz har qanday havo va gaz manbayidan uzluksiz uzatilishi mumkin. Pnevmomanometrik usul bilan o‘lchashlar yerosti hajmlarda, yoqilg‘i balandligini yoki boshqa o‘lchash qiyin bo‘lgan joylarda joylashgan sisternalarda agressiv suyuqliklarni va boshqa turli holatlardagi o‘lchashlarda qo‘llaniladi. 102 www.ziyouz.com kutubxonasi 36- rasm. Pnevmomanometrik sath o‘lchagich chizmasi. 36- rasmda pnevmomanometrik sath o‘lchagichning chizmasi keltirilgan. Radioizotopli sath o‘lchagichlar. Radioizotopli sath o‘lcha-gichlarning ishlash prinsipi yutish qobiliyati turlicha bo‘lgan ikki muhitdan o‘tayotgan nurlarning qayd qilinishi va muhitlarning chegarasi o‘zgarishi bilan nurlanish o‘zgarishiga asoslangan. Ra-dioizotopli sath o‘lchagichlarning asosiy qismlari nurlanish manbayi va nurlarni qabul qiluvchi asboblardan iborat. Nurlanish manbayi sifatida o‘zidan g-nurlar chiqaradigan Co60, Cs137, Se75 va boshqa moddalar ishlatiladi. Qabul qiluvchi asbob sifatida asosan Geyger-Myuller hisoblagichidan foydalaniladi. Radioizotopli asboblarning xatoligi ±0,5—1% dan oshmaydi. Bu asboblar asosan boshqa turdagi asboblardan foydalanish mumkin bo‘lmagan holatlarda qo‘llaniladi. Ulardan ochiq va berk idishlardagi suyuqlik hamda sochiluvchan moddalar sathini o‘lchash uchun foydalanish mumkin, bundan tashqari, o‘lchana- 103
yotgan muhit bilan asbob orasida hech qanday bog‘lanish bo‘lma-gani sababli agressiv suyuqlik va moddalarning balandligini o‘lchash mumkin. Ultratovushli sath o‘lchagichlar. Ultratovushli sath o‘lchagich-larning ishlash prinsipi suyuqlik, gaz (havo) qatlamidan tovush to‘lqinlarining qaytishiga asoslangan. Ultratovush impulsining havo va o‘lchanayotgan muhit chegarasi sirtidan qaytish katta-liklari akustik qarshilikning keskin farqi natijasida sodir bo‘ladi. Bu asboblar qator afzalliklarga ega: masalan, yuqori aniqligi, kichik inersionligi, keng ko‘lamda ishlashi, kontaktsizligi va agressiv suyuqliklar bilan ishlash mumkinligi va boshqalar. Ultratovushli sath o‘lchagichlar 45 mm dan bir necha o‘n metrgacha o‘lchash ko‘lamiga ega. O‘lchanayotgan muhit haro-rati — 50 dan +200 °C gacha yetishi mumkin. Yo‘l qo‘yiladigan asosiy xatoligi +2,5% ni tashkil qilishi mumkin. NAZORAT SAVOLLARI 1. Qanday sath o‘lchash asboblarini bilasiz? 2. Mexanikaviy sath o‘lchagichlar qaysi prinsipga ko‘ra ishlaydi? 3. Gidrostatik sath o‘lchagichlarning ishi nimadan iborat? 4. Manometrik va pnevmomanometrik sath o‘lchagichlarning ishlash prinsipi nimaga asoslangan? 5. Radioizotopli sath o‘lchagichlarning qanday afzalliklari mavjud? 6. Ultratovushli sath o‘lchagichlarning ishi nimaga asoslangan? 104
7-bob FIZIK-KIMYOVIY TAHLIL ASBOBLARI 7.1. GAZ TAHLILLAGICHLAR TO‘G‘RISIDA UMUMIY MA’LUMOTLAR Energetika qurilmalarining issiqlik jarayonlari tejamkorligi ko‘p jihatdan issiqlik isrofiga bog‘liq bo‘ladi. Issiqlik isrofi asosan yoqil-g‘i kimyoviy to‘liq yonmasligidan va tutun gazlari bilan issiqlik yo‘qolishidan iborat bo‘ladi. O‘txonada yonish jarayonining to‘g‘ri kechishini ta’minlash uchun o‘txonaga havoni kerakli miqdorda berish zarur bo‘ladi, u havoning ortiqcha koeffitsiyenti bilan aniqlanadi. Agar berila-yotgan havo miqdori yetarlicha bo‘lmasa, unda yoqilg‘i oqibatda mo‘ljallangan to‘liq issiqlikni ajrata olmaydi. Agarda o‘txonaga ko‘p miqdorda havo berilsa, o‘txona soviydi va undan chiqib ke-tayotgan gazlar bilan birga issiqlik isrofi ko‘payib boradi. Yoqilg‘ining o‘txonada normal yonishi nazorati o‘txona gaz-larining tahlili yordamida olib boriladi. 37- rasmdan shuni ko‘ri-shimiz mumkin bo‘ladiki, havoning ortiqcha koeffitsiyentiga o‘txona gazlaridan faqat karbonat angidrid gazi CO2 va kislorod O2 ning ma’lum miqdori to‘g‘ri keladi. Shunday qilib, yonish jarayoni nazoratini gazlarda CO2 va O2 orqali olib borish mumkin. Gaz aralashmalari tahlili va nazorati gaz tahlillagichlar (gaz analizatorlari) deb aytiladigan asboblar yordamida olib boriladi. Gaz analitik asboblarining nomenklaturasi xilma-xil, chunki tahlil qilinayotgan gaz aralashmasining tarkibi turlicha va bu ara-lashmadagi ayrim elementlarning miqdori keng ko‘lamda o‘zgaradi. 105 www.ziyouz.com kutubxonasi 37- rasm. Havoning ortiqcha koeffitsiyentiga o‘txona gazlari tarkibining bog‘liqligi. k — gazlarning foizli miqdori; a — havoning ortiqcha koeffitsiyenti; 1, 4 — ikki xil gazsimon yoqilg‘i uchun; 2 — CO2 — qattiq yoqilg‘i uchun; 3 — O2. Zamonaviy gaz tahlillagichlarda fan va texnika turli sohalari-ning eng yangi va oxirgi yutuqlariga asoslangan turli xil fizik-kimyoviy tahlil usullari qo‘llaniladi. Avtomatik gaz tahlillagichlarning to‘g‘ri ishlashi asosan tek-shirilayotgan gaz aralashmasining uzatilishiga talab etilayotgan quyidagi qator o‘zgarishlar ta’minlab turilishiga bog‘liq: 106
1. Agarda tahlil o‘zgartgichning qizdirish elementlari yorda-mida olib boriladigan bo‘lsa, tahlillagichga uzatilayotgan gaz ma’-lum haroratga ega bo‘lishi lozim. 2. Gaz tahlillagich ma’lum bosimga mo‘ljallangan bo‘ladi va u texnologik jarayonda ishtirok etadigan gaz bosimiga bardosh bermasligi mumkin, shuning uchun asbobga uzatilayotgan gazning bosimi bir oz pasaytirilishi lozim. 3. Tahlil qilinayotgan gaz aralashmasi mexanik qo‘shimchalar bilan ifloslangan va yuqori namlikka ega bo‘lishi mumkin. Shu-ning uchun tahlillagichning o‘zgartgichiga gaz aralashmasi uza-tilishidan avval tozalanishi va quritilishi lozim bo‘ladi. 4. Tahlilga uzatilayotgan gazning sarfi har doim bir xil bo‘li-shi lozim, chunki o‘zgartgichning qizdirish elementlarining gaz aralashmasidagi aniqlanayotgan elementining miqdoridan emas, balki termoelementning gaz bilan isitilayotgan miqdoriga bog‘liq. 5. Ko‘p hollarda tekshirilayotgan gaz asbobga uzatilayotgan gaz bosimidan kichik bosim ostida bo‘ladi. Masalan, o‘txona traktida siyraklanishi tufayli tutun gazlar o‘txonadan chiqib ketadi. Shuning uchun, bu hollarda asbobga gazni berish uchun maxsus apparat kerak bo‘ladi. Gaz tahlillagichlar ishlab chiqarilishiga ko‘ra normal va max-sus tayyorlangan bo‘ladi. Normal tayyorlangan asboblardan atrof-muhitning normal sha-roitiga ega bo‘lgan xonalarda foydalanish mumkin. Bu xonalar odatga ko‘ra portlash xavfiga ega emas qilib quriladi. Odatda, gaz tahlillagichlar izolatsiyalangan, yaxshi shamollatib turiladigan shkaflarda, xonalarda va kabinalarda o‘rnatiladi. Ammo, ayrim hollarda, tahlil shartiga yoki boshqa ba’zi bir sabablarga ko‘ra portlash xavfi bor xonalarda o‘rnatilishi kerak bo‘lsa, unda bu gaz tahlillagichlar portlashga qarshi himoyalangan qilib tayyorlanadi. Bunday asboblar uch turdan iborat: portlashga bardosh, uchqunga xavfsiz va portlashdan himoyalangan. Portlashdan himoyalangan hollarda faqat asbobning o‘zgart-gichi va yordamchi qurilmalari portlashdan himoyalangan qilib ishlab chiqariladi. Elektron bloklari va ikkilamchi asboblar nor- 107
mal qilib ishlab chiqariladi va faqat portlashga xavfsiz xonalarda o‘rnatiladi. Gaz tahlillagichlar statsionar va ko‘chma qilib tayyorlanishi mumkin. Amaliyotda foydalanishda ko‘proq issiqlik o‘tkazuvchan-lik va magnitni sezish usuliga asoslangan gaz tahlillagichlar qo‘lla-niladi. 7.2. ISSIQLIQ O‘TKAZUVCHANLIGINI O‘LCHASH USULIGA ASOSLANGAN GAZ TAHLILLAGICHLAR Jismning issiqlik o‘tkazuvchanligi uning molekulasidan mole-kulaga energiya uzatish yo‘li orqali issiqlik o‘tkazish qobiliyatini tavsiflaydi. Gazlarning issiqlik o‘tkazuvchanligi qanchalik yuqori bo‘lsa, ularning harakatlanish tezligi ham shunchalik yuqori bo‘ladi va molekulalarning o‘lchamiga bog‘liq. Molekulalarning diametri qanchalik kichik bo‘lsa, ularning issiqlik o‘tkazuvchan-ligi shunchalik oshib boradi. Shuning uchun eng yuqori issiqlik o‘tkazuvchanlikka eng kichik molekular massaga ega bo‘lgan mod-dalar mansub (vodorod, geliy va boshqalar). O‘lchanayotgan gaz o‘tkazgich joylashgan kamerani yuvib o‘tadi. O‘tkazgich metall simdan yoki uzaytirilgan spiraldan tayyorlangan, yuqori elektrik qarshilik koeffitsiyentiga ega. O‘tkazgichdan tok o‘tadi va uni qizdiradi. Issiqlik berish sharoiti va shuning uchun o‘tkazgichning harorati uni yuvib turadigan gazning issiqlik o‘tkazuvchanligiga bog‘liq bo‘ladi. O‘tkazgichdagi haroratining o‘zgarishi uning elektrik qarshiligi o‘zgarishiga olib keladi. Ammo gaz aralashmasining mutlaq issiqlik o‘tkazuvchanligini bevosita o‘lchash eng murakkab masalalardan biridir. Gaz tahli-lida boshqa usul — nisbiy issiqlik o‘tkazuvchanligini aniqlash usuli qo‘llaniladi. Buning uchun u tekshirilayotgan etalon gazning is-siqlik o‘tkazuvchanligi bilan solishtiriladi. Issiqlik o‘tkazuvchanligini o‘lchash usuliga asoslangan gaz tah-lillagichlarning ko‘rsatkichi va kuchlanish kompramator chizmasi bo‘yicha ulanganligi uchun atrof-muhit haroratiga va ta’minot 108 www.ziyouz.com kutubxonasi 38- rasm. Avtomatik kompramatorning chizmasi. Tr — transformator; A — ishchi ko‘prik; B — solishtirish ko‘prigi; R1 — tek-shirilayotgan aralashma bilan qizdirish elementlari; R2 — pastki o‘lchash chegarali gaz aralashmasi bilan qizdirish elementlari; R3 — yuqori o‘lchash chegarali gaz aralashmasi bilan qizdirish elementlari; R — rexord; U — kuchay- tirgich; D — elektr dvigatel. kuchlanishi o‘zgarishiga bog‘liq emas, chunki bu o‘zgarishlar chizmadagi ikkala ko‘prikka bir xil ta’sir etadi. 38- rasmda o‘zgaruvchan tokli kompensatsion ko‘prikning prin-sipial chizmasi yoki avtomatik kompramator deb nomlangan chizma keltirilgan. U ikkita muvozanatlanmagan ko‘prikdan iborat bo‘lib, undan birisi A ishchi va ikkinchisi B — solishtirish uchun xizmat qiladi. Issiqlik o‘tkazuvchanli gaz tahlillagichlarning ko‘priklari yelkasini tashkil qiluvchilar yuqori qarshilik harorat koeffitsiyentiga ega bo‘lgan kimyoviy chidamli materiallardan tayyorlangan. Bu maq-sadlar uchun boshqalardan ko‘ra ko‘proq platina simlardan foy- 109
dalaniladi, tekshirilayotgan gazni o‘lchash kamerasiga uzatilishi asosan diffuziya yoki konveksiya hisobiga amalga oshiriladi. Gazning bu uzatish usullari gazning oqim tezligiga bog‘liq emas va uning sarflanishi taqsimlanishini talab etmaydi. 7.3. MAGNITLI GAZ TAHLILLAGICHLAR Tekshirilayotgan gazlar magnitga nisbatan o‘zini tutishiga ko‘ra ikki guruhga bo‘linishi mumkin. Birinchi guruhdagi gazlar mag-nit maydoniga tortiladi. Bunday gazlar paramagnitli deb aytila-di. Ular to‘g‘risida bunday deyiladi: ularda solishtirma magnitli tortilish qiymati musbat ishoraga ega. Ikkinchi guruhdagi gazlar magnit maydonidan itarib yuboriladi. Bunday gazlar diamagnitli deb nomlanadi. Ularda solishtirma magnitli tortilish qiymati manfiy ishoraga ega. 6- jadvalda ayrim gazlarning magnitli tortilish qiymatlari keltirilgan. 6- jadval Gazlarning solishtirma magnitli tortilishi 6- jadvaldan ko‘rinadiki, faqat ikkita gaz (kislorod va azot oksi-di) musbat magnitli tortilishga ega, ammo kislorod va azot oksidi 110
bir vaqtda uchraydigan gaz aralashmalari nihoyatda kam uch-raydi. Shuning uchun, masalan, tutun gazlarining musbat mag-nitli tortilish qiymati gaz aralashmasida faqat kislorod miqdorining o‘zgarishi hisobiga amalga oshishi mumkin. Shuni ta’kidlash mumkinki, gazlarning magnitli xossalari ularning haroratlari o‘zgarganida keskin o‘zgaradi. Gaz tahlillagichlarning qayta o‘zgartgichli kamerasida gazning molekulalari qizdirilgan jismga (qizdirayotgan elementga) yaqinlashib, qisman o‘zlarining magnit xossalarini yo‘qotadi va nisbatan sovuq gazlar ularni magnit maydonidan itarib tashlaydi. Gaz aralashmasida kislorod miqdori ortib borishi bilan termo-magnitli konveksiya kuchayib boradi va qizdirish elementining sovishi tezlashib boradi. Qizdirish elementi haroratining o‘zgarishi rezistorlarning elektr qarshiligini o‘zgartiradi. Elektr qizdirgich-larning rezistorlari kompramator chizmasiga yig‘iladi, uning signali ko‘rsatuv asbobiga uzatiladi. Sanoat gaz tahlillagichlari tarkibiga qabul qiluvchi, ko‘rsatuv asbobi, suyuqlikli manometr, keramikli filtr, tozalash bloki, suv nasosi, to‘kish idishi va o‘ta tozalovchi filtrlar kiradi. Konstruksiyasi jihatidan gaz tahlillagich shchitda yig‘ilgan alo-hida qismlar ko‘rinishida bo‘ladi. Ko‘rsatuv asbobi avtomatik elektron ko‘prik asosida tayyorla-nadi va ko‘rsatkichni hisoblash uchun xizmat qiladi. Asbobning shkalasi kislorodning hajmi bo‘yicha foiz miqdorida darajalangan. Suyuqlikli manometr yordamida gaz tahlillagichning gaz tizimida bo‘shliq qiymati aniqlanadi. Gazsimon quvurchali keramikli filtr tekshirilayotgan muhitdan bevosita namuna olish uchun xizmat qiladi. NAZORAT SAVOLLARI 1. Gaz tahlillagichlarning ishlash prinsipi nimaga asoslangan? 2. Qanday gaz tahlillagich turlarini bilasiz? 3. Gaz tahlillagichlarning to‘g‘ri ishlashi uchun gaz aralashmasiga qanday talablar qo‘yiladi? 4. Issiqlik o‘tkazuvchanlikni o‘lchash usuliga asoslangan gaz tahlillagichlar- ning ishlash prinsipini tushuntirib bering? 5. Magnitli gaz tahlillagichlarining ishlash prinsipi nimaga asoslangan? 111
8-bob ISSIQLIK ENERGETIKASI JARAYONLARINI AVTOMATLASHTIRISH 8.1. ENERGETIKA JARAYONLARINI AVTOMATLASHTIRISHNING NAZARIY ASOSLARI Issiqlik elektr stansiyalari va issiqlik markazlarida uzluksiz murakkab energiya almashish jarayonlari sodir bo‘ladi. Bug‘ qozo-nining o‘txonasida yoqilg‘ining yonishi natijasida uning kimyoviy energiyasi issiqlik energiyasiga aylanib, bug‘ni qizdiradi va u tur-binaga yuboriladi. Turbinada qizdirilgan bug‘ning potensial ener-giyasi turbina parraklarini aylantirib, mexanik energiyaga o‘zga-radi. Generatorda bu mexanik energiya elektr energiyasiga aylanib, iste’molchilarga yuboriladi. Issiqlik va elektr energiyasini taqsim-lash ishlab chiqarish jarayonlarini mexanizatsiyalash va avtoma-tik boshqarishsiz amalga oshirilishi mumkin emas. Mexanizatsiyalash, bu ishlab chiqarish jarayonida insonning qo‘l mehnatini turli qurilmalar, uskunalar, mashinalar bilan almashtirishdir. Biror-bir texnologik jarayonni qo‘yilgan maqsadga muvofiq yo‘naltirish boshqarish deyiladi. Biror-bir jarayonni yoki parametrni inson ishtirokisiz bir me’yorda saqlab turish yoki muayyan talab asosida shu qiymatni maxsus uskunalar, qurilmalar yordamida o‘zgartirib turish avtomatik boshqarish deyiladi. Energetika jarayonini avtomatik boshqarish (avtomatlashtirish) 1765- yili rus mexanigi I. I. Polzunov tomonidan barabandagi suv sathini boshqarishda po‘kakli rostlagichdan foydalanishdan bosh-landi. Avtomatlashtirish kompleks va qisman avtomatlashtirilishlar-ga bo‘linadi. 112
Kompleks avtomatlashtirishda korxonaga xom ashyo olib ke-lishdan to undan iste’mol uchun tayyor mahsulot ishlab chiqarishgacha bo‘lgan jarayon avtomatik boshqariladi. Qisman avtomatlashtirishda esa asosiy jarayonlar va qurilma-lar avtomatik boshqarilib, qo‘shimcha uskunalar va undagi jara-yonlar qo‘l mehnati bilan bajariladi. Issiqlik elektr stansiyalari va issiqlik markazlarida issiqlik va elektr energiyasi ishlab chiqarish jarayonlari qisman avtomatlash-tirilgan. Ularda avtomatik boshqarish jarayonlarining salmog‘i yildan-yilga ortib bormoqda. Hozirgi vaqtga kelib issiqlik elektr stansiyalari va issiqlik markazlaridagi jarayonlarning deyarli 85— 90 % i avtomatik boshqariladi. Energetika jarayonlarini avtomatlashtirish quyidagilarga olib keladi: a) korxonadagi ishchilar sonini kamaytiradi, ya’ni ishlab chi-qarish samaradorligini oshiradi; b) ish bajarish xususiyatini o‘zgartiradi va yengillashtiradi; d) ishlab chiqarilayotgan bug‘ va elektr energiyasi parametr-larini aniq ushlab turilishini kuchaytiradi; e) jihozlarning ishlash ishonchliligi va ish xavfsizligini oshiradi; f) ishlab chiqarilayotgan mahsulotning tannarxini kamaytiradi va jihozlarning tejamkorligini oshiradi. 8.2. AVTOMATIK BOSHQARISH TIZIMI HAQIDA ASOSIY TUSHUNCHALAR Quyidagi to‘g‘ri ta’sir etuvchi bosim rostlagichi misolida (39-rasm) avtomatik boshqarish tizimining (ABT) ishlash asoslarini ko‘rib chiqamiz. Bunda ABT quvurdan chiqayotgan suvning bosimini uning sarfi o‘zgarganda bir me’yorda ushlab turishga xizmat qiladi. Membrana 1 joylashgan qutining yuqori qismi naysimon quvur 2 orqali quvur-dagi rostlanayotgan bosim bo‘shlig‘i pquv bilan ulangan. Rostla-nayotgan bosim qiymati uchquvur 11 orqali manometr 12 da ko‘rsatib turiladi. Boshqarilayotgan bosim miqdori tayanch 9 ga 8—R. T. Rahimjonov, Sh.Sh. Shoyunusov 113 www.ziyouz.com kutubxonasi 39- rasm. To‘g‘ri ta’sir etuvchi bosim rostlagichi. o‘rnatilgan richag 4 orqali uning chap tomoniga o‘rnatilgan yuk 3 yordamida o‘rnatiladi. Ignasimon klapan 5 shtok 6 zichlagich 7 orqali klapan korpu-sidan chiqarilib, barmoq 8 yordamida richag 4 ning o‘ng tomoniga sanchiq yordamida ulangan. Richag 6 ning yuqori qismi S-simon membrana 1 ga jipslashgan yuzaga ega bo‘lgan qattiq disk 10 ga biriktirilgan. Klapan kirishidagi o‘zgarmas sarf Gkir da undagi ma’lum pquv bosim va Gchiq bilan birga muvozanatda bo‘ladi, chunki membrana 1 ning yuqori qismiga pquv bosimda ta’sir qilayotgan kuch uning pastki qismidan yuk 3 orqali ta’sir qilayotgan kuchga teng bo‘ladi. Bu holatda membrananing qattiq diski 10 ga birik-tirilgan shtok 6 va ignasimon klapan 5 qo‘zg‘almas. Iste’molchi tomonidan suv sarfi o‘zgarganda (masalan, sarf oshganda) quvur-dagi pquv bosim kamaya boradi. Membrana 1 ning yuqori qismiga ta’sir qilayotgan kuch kamayadi va qattiq disk 10 unga biriktirilgan shtok 6, ignasimon klapan 5 yuk 3 orqali membranaga ta’sir qilayotgan kuch o‘zgarmaganligi uchun yuqoriga ko‘tarila boshlay-di. Buning natijasida rostlash klapani teshigining kesim yuzasi ortib, undan o‘tayotgan suv sarfi ko‘tariladi, quvurdagi bosim pquv ko‘tarila borib, tizim yana muvozanatga qaytadi, ya’ni chiqishdagi 114
bosim oldingi miqdoriga boshqa sarfda qaytadi. Shunga o‘xshash, iste’molchi tomonidan suyuqlik sarfi kamaygan holatda ham ignasimon klapan 5 berkitilib, quvurdagi bosim oldingi holatiga qaytadi. Ko‘rib o‘tilganidek, klapandan chiqayotgan suvning bo-simi inson ishtirokisiz bir me’yorda ushlab turiladi, ya’ni avto-matik boshqariladi. Endi shu misol asosida ABT haqidagi asosiy tushunchalarni izohlab o‘tamiz: boshqariluvchi bo‘lim — ignasimon klapandan chiqish bosimi o‘lchanayotgan nuqtagacha bo‘lgan oraliq; boshqariladigan kattalik — pquv quvurdagi suv bosimi; rostlash organi — suyuqlik sarfini rostlovchi ignasimon kla-pan 5; o‘lchash qurilmasi — suv bosimini qabul qiluvchi membrana 1; kuchaytirish qurilmasi — rostlash organini harakatga keltiruv-chi kuch ishlab chiqaruvchi membrananing (qattiq diskning) aktiv qismi; vazifa o‘rnatuvchi qurilma (vazifa o‘rnatgich) — membrana ta’sir kuchini muvozanatlashtiruvchi richag 4 da harakatlanuvchi yuk 3. O‘lchash qurilmasi bilan kuchaytirish qurilmasi birgalikda rost-lagichni tashkil etadi. Yuqorida ko‘rib o‘tilgan chiqish quvuridagi suyuqlik bosimini rostlovchi rostlagich to‘g‘ri ta’sir etuvchi rostlagich deyiladi, chunki rostlash organini harakatga keltirish uchun membrananing ta’sir kuchi yetarlidir. Nisbiy ta’sir etuvchi rostlagichlarda (nisbiy rostlagichlarda) rostlash organini harakatga keltirish uchun tashqi energiya man-balari (elektr energiyasi, gaz va suyuqlik bosimi energiyasi) ish-latiladi. Quvurga kirishdagi suv sarfi Gkir va quvurdan chiqishdagi su-yuqlik bosimi psuv oralig‘i boshqariladigan obyektni tashkil etadi. ABTning ishlash jarayonini ko‘rib chiqish uchun uning to‘liq tu-zilish chizmasi o‘rniga uning struktura chizmasini ko‘rib chiqish yetarlidir. Struktura chizmada har bir element to‘g‘ri to‘rtbur-chak shaklida ifodalanib, uning kirish qiymati va chiqish qiymat- 115 www.ziyouz.com kutubxonasi 40- rasm. Bir konturli yopiq zanjirli ABTning struktura chizmasi. lari to‘g‘ri chiziq orqali strelka yo‘nalishi bo‘yicha ko‘rsatiladi. Murakkab tuzilishga ega bo‘lgan ABTda elementlar soni ko‘p bo‘lganligi uchun undagi bir necha elementlar birlashtirilib, struk-tura chizmasi soddalashtiriladi. ABTning eng sodda struktura chiz-masi 40- rasmda ko‘rsatilgan. Chizmada x(t) — tizimning kirish kattaligi; x0(t) — obyektning kirish kattaligi,; y0(t) — obyektning chiqish kattaligi (boshqariladigan pa-rametr); y(t) — tizimning chiqish kattaligi; u(t) — boshqariladigan parametrning o‘rnatilgan miqdori; e(t)= u(t) - y(t) — rostlagichning kirish kattaligi (rostlash impulsi); m(t) — rostlagichning chiqish kattaligi (rostlash organining siljishi); xF(t) — g‘alayon ta’siridagi kirish kattaligi. Yuqorida (39- rasm) keltirilgan misol uchun: x(t) = DGkir/Gkir0 tizimning kirish kattaligi; y(t) = Dpquv/pquv0 tizimning chiqish kattaligi; xF(t)= DGchiq/Gchiq0 g‘alayon ta’siridagi kirish kattaligi; u(t) = DM1/M10 boshqariladigan parametrning belgilan- gan miqdori, M1=G•l1; m(t) = Dh/h0 — rostlagichning chiqish kattaligi; h — klapanning siljishi, bunda D — parametrning berilgan yoki muvozanatlashgan miq- doriga nisbatan o‘zgarishini bildiradi. Indeks «0» bilan belgilangan miqdorlar muvozanatlashgan yoki o‘rnatilgan miqdorlarga taalluqlidir. Tizim muvozanatlashgan 116 www.ziyouz.com kutubxonasi holda x(t) = x0(t) = const; y0(t) = y(t) = const; u(t) = y(t); e(t) = 0; m(t) = 0; xF(t) = 0. Agarda yuqorida qayd etilganidek, iste’molchi tomonidan suv iste’moli ortsa, DGchiq = DGchiq + DGchiq0 > 0 darak hosil bo‘ladi, ya’ni xF(t)>0, buning natijasida chiqish quvuridagi pquv bosim kamayib, y0(t)= y(t) darak kamayadi. Unda E(t) = u(t) - y(t) =>0 bo‘ladi va rostlagich ishga tushib, rostlash organi boshqarish impulsining ishorasiga nisbatan qarama-qarshi ishorali darak ishlab chiqaradi, ya’ni -m(t). Unda obyektning kirish kattaligi x0(t)=x(t)-(-m(t)= x(t)+ m(t) hosil bo‘lib, kirishdagi suv miq-dori ortadi. Buning natijasida boshqariladigan parametr y0(t) = y(t) sekin-asta o‘rnatilgan miqdor u(t) ga tenglashadi va tizim boshqa suyuqlik sarfida muvozanatga keladi, ya’ni yuqorida (39- rasm) ko‘rsatilgan tizimdagi jarayon sodir bo‘ladi. Shunday qilib, struktura chizmasi yordamida turli ABTdagi jarayonlarni tahlil qilish oson ko‘chadi. Agar yopiq zanjirli ABTda tashqi aloqa uzilsa, ochiq zanjirli ABT hosil bo‘ladi. Ochiq zanjirli ABTning struktura chizmasi 41- rasmda ko‘rsatilgan. Agarda struktura chizmasida bir nechta rostlagich bir nechta parametrlarni birgalikda boshqarsa, bunday ABT ko‘p konturli ABT deyiladi. 40- rasmda ko‘rsatilgan ABT boshqariladigan parametrning og‘ishi bo‘yicha ishlovchi ABT deyiladi. Uning kamchiligi — boshqarishdagi kechikishdir, chunki xF(t) g‘alayon ta’siridan so‘ng boshqariladigan parametr y(t) obyektning xususiyatiga qarab bir necha daqiqa kechikib o‘zgaradi. Bu kamchilik g‘alayon bo‘yicha ishlovchi ABTda bartaraf etiladi, chunki bu tizimda E(t) = u(t) + +xF(t) - x(t) bo‘lib, g‘alayon sodir bo‘lishi bilan rostlagich ishga tushadi. Bu tizimning kamchiligi — boshqaruv sifatining kama- 41- rasm. Bir konturli ochiq zanjirli ABTning struktura chizmasi. 117 www.ziyouz.com kutubxonasi yishidir, chunki unda boshqarilayotgan parametr y(t) inobatga olinmaydi. Ikkala tizimdagi kamchilik kombinatsiyalashgan ABTda yo‘qotiladi, chunki bunda ikki chizma birlashtiriladi. ABT vazifasiga ko‘ra ushbu turlarga bo‘linadi. 1. Barqarorlashtiriluvchi ABT. Bunda u(t) = const bo‘lib, har bir daqiqada rostlagich rostlanayotgan parametrni ma’lum bir xatolik ±D bilan o‘rnatilgan miqdorga tenglab turadi. Bu jarayon 42- rasmda keltirilgan. Bunga barabanli bug‘ qozonlaridagi bug‘ haroratini yoki bosimini rostlovchi ABT misol bo‘ladi. 42- rasm. Barqarorlashtiruvchi ABT jarayoni. 2. Rejali ABT. Bunda u(t) = Var bo‘lib, u berilgan ma’lum reja bo‘yicha o‘zgaradi, rostlagich esa boshqarilayotgan parametrni ma’lum xatolik bilan unga tenglashtiradi. Bu jarayon 43- rasmda keltirilgan. 43- rasm. Rejali ABT jarayoni. Rejali ABTga po‘latni termik toblash misol bo‘ladi. 3. O‘z-o‘zini sozlovchi ABT. Bunda u(t) noma’lum bo‘lib, u har bir daqiqada aniqlanib, rostlagich esa boshqarilayotgan 118 www.ziyouz.com kutubxonasi parametrni unga ma’lum xatolik bilan tenglab turadi. Bu jarayon 44- rasmda keltirilgan. 44- rasm. O‘z-o‘zini sozlovchi ABT jarayoni. Xonadonlarni isitish tarmoqlaridagi issiqlik markazlaridan chiqayotgan issiq suvning haroratini boshqarish, ya’ni tashqi ob-havo haroratiga qarab suvning harorati o‘zgartirilishi misol bo‘la oladi, chunki ob-havo haroratini oldindan yuqori aniqlik bilan aniqlash qiyin. Har qanday ABTga iste’molchi yoki vazifa o‘rnatgich tomo-nidan o‘zgarish (g‘alayon) kiritilsa, o‘tish jarayoni sodir bo‘ladi. Bu jarayonga ko‘ra ABT quyidagilarga ajratiladi. a) Turg‘un ABT. Bunda g‘alayon ta’sirida boshqarilayotgan yoki o‘rnatilayotgan parametr o‘zgarib, rostlagich boshqarilayotgan parametrni ma’lum xatolik bilan 45- rasmda ko‘rsatilganidek o‘rnatilgan miqdorga tenglaydi. 45- rasm. Turg‘un ABT o‘tish jarayoni. N — nodavriy, T — tebranma. 119 www.ziyouz.com kutubxonasi b) Neytral-turg‘un ABT. Bunda g‘alayonli ta’sirni bartaraf etuvchi rostlagich ta’sirida tizimda 46- rasmda keltirilganidek o‘tish jarayoni sodir bo‘ladi, ya’ni jarayon oxirida rostlana-yotgan parametr y(t) o‘rnatilgan miqdor u(t) dan d qiymatga farqlanadi. 46- rasm. Neytral-turg‘un ABT o‘tish jarayoni. d) Turg‘unlik chegarasida ABT. Bunda g‘alayonni bartaraf etuvchi rostlagich ta’sirida tizimda 47- rasmda keltirilgandek o‘tish jarayoni sodir bo‘ladi, ya’ni boshqarilayotgan parametr o‘rnatilgan parametrga nisbatan o‘zgarmas amplitudada tebranma harakatda bo‘ladi. 47- rasm. Turg‘unlik chegarasida ABT o‘tish jarayoni. 120 www.ziyouz.com kutubxonasi e) Noturg‘un ABT. Bunda g‘alayonni bartaraf etuvchi rostlagich ta’sirida boshqarilayotgan parametr o‘rnatilgan parametrdan vaqt o‘tishi bilan uzoqlasha boradi. 48- rasm. Noturg‘un ABT o‘tish jarayoni. T — tebranma, I — integrallovchi. 8.3. ABT TIZIM VA ELEMENTLARINING DINAMIK TAVSIFLARI Yuqorida ko‘rib o‘tilganidek, ABTda turlicha o‘tish jarayonlari sodir bo‘lishi mumkin, lekin boshqarilayotgan parametr sifat ko‘rsatkichlariga javob berishi uchun o‘tish jarayoni turg‘un bo‘li-shi kerak. Buning uchun obyekt, uning elementlari, rostlagich va tizim tavsiflari orqali yoki tajriba asosida o‘tish jarayonini aniqlash mumkin. Tajriba natijasida aniqlanayotgan o‘tish jarayonlari energetik qurilmalar uchun katta sarf-xarajat va vaqtni talab qiladi. Shuning uchun energetik qurilmalarda o‘tish jarayoni matematik tahlil asosida aniqlanadi. Buning uchun har qanday ABTdagi obyekt, rostlagich va boshqa elementlar tavsifini bilish kerak. Tavsiflar statik va dinamik tavsiflarga bo‘linadi. Muvozanat-lashgan holatda element va tizimlarning kirish kattaligi bilan chiqish kattaligi orasidagi bog‘lanish statik tavsif deyiladi, ya’ni y=f(x). Bu bog‘lanish grafik, jadval yoki ifoda shaklida berilishi 121 www.ziyouz.com kutubxonasi 49- rasm. Bakdagi suv sathining o‘zgarishini ifodalovchi obyekt. mumkin. Element va tizimlarda vaqt o‘zgarishidagi kirish kattaligi bilan vaqt o‘zgarishidagi chiqish kattaliklari orasidagi o‘zaro bog‘-lanish dinamik tavsif deyiladi. Agarda dinamik tavsifdagi vaqt o‘zgarmas bo‘lsa, u statik tavsifga aylanadi. Statik tavsif dinamik tavsifning bir ko‘rinishi bo‘lganligi uchun avtomatik boshqarish nazariyasida dinamik tavsifga ko‘proq e’tibor beriladi. Dinamik tavsiflar quyidagi ko‘rinishda qayd etilishi mumkin: differensial tenglama; uzatish funksiyasi; vaqt tavsifi; chastotaviy tavsiflar. Differensial tenglama. Kirish kattaligi bilan chiqish kattaligi orasidagi bog‘lanish chiziqli differensial tenglamalar shaklida namoyon bo‘ladi. Bu tenglamalar gidravlika, termodinamika, elektrotexnika va boshqa sohalardagi qonun-qoidalar asosida yoki tajribalar asosida aniqlanishi mumkin. Misol uchun 49- rasmda keltirilgan obyektning differensial tenglamasini keltirib chiqa-miz. Obyekt kesim yuzasi S = const bo‘lgan bak 1, zulfin 3, 4 va suv chiqaruvchi nasos 2 dan tashkil topgan. Muvozanat holatda Gkir0 =Gchiq0, H0 =const. Agarda kirishdagi suv miqdori zulfin 4 yordamida DGkir = = Gkir - Gkir0 ga o‘zgarsa, Dt vaqt oralig‘ida bakdagi suv hajmi DV = S•DHb (87) bo‘ladi. Agar bu tenglamaning ikkala tomonini Dt ga bo‘lib yubo-rilsa, 122
va ΔV =ΔG , kir Δt agarda vaqt oralig‘i Dt kichraytirilsa u dt ga o‘tadi, ya’ni 1 ΔG ⋅ = dΔH b (t) , (88) kir S dt tenglamaga quyidagicha o‘zgartirish kiritish mumkin: G 1 ΔG dΔH (t) kir0 ⋅ kir ⋅ 1 = b G 1 kir0 S Gkir0 H b H ⋅dt0 = Ku — doimiy koeffitsiyent. SH 0 ΔV ΔH b dy(t ) = Ku x(t ). (89) dt = S Δt Shunday qilib, 49- rasmdagi bak uchun kirishdagi (chiqishda- Δt gi) suv sarfi o‘zgarishi bilan boshqarilayotgan parametr H (sath) orasidagi differensial tenglama (88) ifoda ko‘rinishiga ega. Bu tenglama faqat shu misol uchun yozilib, boshqa shunday xusu-siyatga ega bo‘lgan obyektlar uchun birlik bilan farq qiladi. Bu kamchilikni yo‘qotish uchun tenglama o‘lchash birligisiz ifoda (89) ko‘rinishida aks ettiriladi. Murakkab obyektlar uchun diffe-rensial tenglama murakkab ko‘rinishga ega bo‘ladi. Uzatish funksiyasi. Agarda dy(t a 1 ) + ay(t) = kx(t) (90) dt ko‘rinishda differensial tenglama berilgan bo‘lsa, uni boshlan-g‘ich shartlari nol holati uchun Laplas integrali ∞ F ( p) = ∫ f t e−pt dt (91) 0 123 www.ziyouz.com kutubxonasi bilan yechilsa, quyidagi ifoda hosil bo‘ladi: a1pY(p) + aY(p) = KX(p). (92) Bunda vaqt o‘zgaruvchisi t ni o‘z ichiga olgan (90) ifoda asosiy funksiya, p o‘zgaruvchini o‘z ichiga olgan (92) ifoda uning tasviri deyiladi. Bunda p — kompleks qiymat, X(p) — kirish tasviri, Y(p) — chiqish tasviri. Boshlang‘ich shartlari nolga teng bo‘lgan chiqish tasvirining boshlang‘ich shartlari nol bo‘lgan kirish tasviri-ga nisbati uzatish funksiyasi deyiladi va quyidagicha ifodalanadi: W ( p) = Y(p) X(p) = a1 K p+a (93) Agar differensial tenglama murakkab ko‘rinishga ega bo‘lsa, unda W(p) = Y(p) B(p) = ; A(p)⋅Y(p)=B(p)⋅X(p), X(p) A(p) (94) bunda A(p) — chiqish tasvirining ko‘p sonli ko‘paytmasi; B(p) — kirish tasvirining ko‘p sonli ko‘paytmasi. Uzatish funksiyasi ixcham ko‘rinishga ega bo‘lganligi uchun murakkab ABT tahlilida differensial tenglamalar o‘rniga ishlatiladi. Vaqt tavsifi. Kirish kattaligining pog‘onasimon sakrab o‘zga-rishiga mos keluvchi chiqish kattaligining vaqt oralig‘idagi o‘zga-rishi vaqt tavsifi deyiladi. Birinchi tartibli nodavriy bo‘g‘in uchun vaqt tavsifi 50- rasmda ko‘rsatilgan. 50- rasm. Vaqt tavsifi. 124 www.ziyouz.com kutubxonasi 51- rasm. Impuls tavsifi. Kirish kattaligi sifatida rostlanuvchi yoki boshqariluvchi pa-rametr vazifa o‘rnatgichning o‘zgarish ta’siri bo‘lishi mumkin. Vaqt tavsifini kirish kattaligining ma’lum qiymati bo‘lgan diffe-rensial tenglamani yechish orqali yoki tajriba orqali aniqlash mum-kin. Buning uchun kirish kattaligini va chiqish kattaligini o‘lchov-chi asbob orqali vaqt davomidagi o‘zgarishlar qayd etiladi va u asosida grafik quriladi. Agarda chiqish kattaligini o‘lchash asbobi-ning shkalasi o‘lchanayotgan miqdordan ancha kichik bo‘lsa, vaqt tavsifi o‘rniga impuls tavsifi aniqlanishi mumkin. Kirish kattaligi-ning pog‘onali chegaralangan Dt vaqt oralig‘idagi sakrab o‘zgari-shiga mos keluvchi chiqish kattaligining vaqt oralig‘idagi o‘zgarishi impuls tavsifi deyiladi. Birinchi tartibli nodavriy obyekt uchun impuls tavsifi 51- rasmda ko‘rsatilgan. Impuls tavsifidagi y(t2) nuqtadan vaqt o‘qiga parallel o‘tkazib va chiqish kattaligining shu o‘qqa nisbatan teskari ishorali qiy-matlarini qo‘yib, grafikni davom ettirilsa, chizmada ko‘rsatilga-nidek vaqt tavsifi hosil bo‘ladi. Shunday qilib, chiqish miqdori katta qiymatlarga o‘zgaruvchi obyektlar uchun vaqt tavsifini impuls tavsifi orqali aniqlash mumkin. Chastotaviy tavsiflar. Yuqorida ko‘rib o‘tilganidek, kirish kat-taligini pog‘onasimon sakrab o‘zgarishi o‘rniga uni x(t) = X sinwt, (95) bunda X — kirish kattaligi amplitudasi; 125 www.ziyouz.com kutubxonasi ω= 2π T — tebranish chastotasi, T — tebranish davri tebranish orqali o‘zgartirsak, turg‘un ob’ektlar uchun ma’lum vaqtdan so‘ng chiqish kattaligi ham o‘zgarmas amplitudali tebran-ma harakatga ega bo‘ladi, ya’ni y(t) = Y sin [wt ± j], (96) bunda y — chiqish kattaligi amplitudasi; j — faza siljishi (u kirish fazasiga nisbatan oldinga siljishi (+) yoki undan kechikishi (-) mumkin). 2π Faza siljishi ϕ= ⋅Δt = ωΔt T Tebranma kattalikka mos keluvchi obyekt kirish va chiqish kat-taliklarining o‘zgarishi 52- rasmda ko‘rsatilgan. Agarda endi kirish kattaligini w1 chastotada o‘zgartirsak, ya’ni x(t) = X1 sin w1t, (97) bo‘lsa u holda ma’lum vaqtdan so‘ng chiqish kattaligi y(t) = Y1 sin[w1t ± j1] (98) ga teng bo‘ladi. Shunday qilib, tebranish chastotasi w o‘zgargan holatda kirish va chiqish amplitudalari va ular orasidagi faza sil-jishlari o‘zgaradi. Bu o‘zgarishlar amplituda-chastotaviy tavsif (ACHT) va faza-chastotaviy tavsif (FCHT) bilan tavsiflanadi. Chiqish amplitudasining kirish amplitudasiga nisbatining (bir xil chastotada) chastota noldan cheksizgacha o‘zgarishidagi bog‘la- 52- rasm. Tebranma ta’sirga mos keluvchi kirish va chiqish kattaliklarining o‘zgarishi. 126 www.ziyouz.com kutubxonasi nishi amplituda-chastotaviy tavsif deyiladi. U quyidagicha ifodalanadi: (99) ACHT ifoda shaklida yoki grafik shaklida tasvirlanishi mumkin. 53- rasmda birinchi tartibli nodavriy bo‘g‘in uchun ACHT grafik shaklida ko‘rsatilgan. 53- rasm. ACHT grafigi. A(ω) = Y X ( Chiqish tebranishi bilan kirish tebranish bug‘ini orasidagi fa- zalar siljishining (bir xil chastotada) chastota noldan cheksizgacha o‘zgargandagi bog‘lanishi faza-chastotaviy tavsif deyiladi. U quyi-dagicha ifodalanadi: j(w) = w•Dt (w). (100) FCHT ifoda shaklida yoki grafik shaklida tasvirlanishi mum-kin. 54- rasmda birinchi tartibli nodavriy bo‘g‘in uchun FCHT grafik shaklida ko‘rsatilgan. 54- rasm. FCHT grafigi. 127 www.ziyouz.com kutubxonasi ACHT va FCHT birgalikda kompleks chastotaviy tavsifni (KCHT) hosil qiladi. U ikki ko‘rinishda ifodalanishi mumkin. a) kompleks ko‘rinishida: W(iw) = U(w) + iV(w), (101) bunda W(iw) — KCHT; U(w) — haqiqiy chastotaviy tavsif; V(w) — mavhum chastotaviy tavsif; ; b) vektor ko‘rinishida: W(iw) = A(w)eij(w), (102) bunda e — natural logarifm asosi. Birinchi tartibli nodavriy bo‘g‘in uchun KCHT kompleks te-kislikda tebranish chastotasi noldan cheksizgacha o‘zgarishi 55-rasmda ko‘rsatilgan. 55- rasm. Birinchi tartibli nodavriy bo‘g‘inning KCHT. KCHT tebranish chastotasi w1 bo‘yicha quyidagi ifoda orqali yozilishi mumkin: W(iw1) = U(w1) + iV(w1) ; W(iw1) = A(w1)eij(w1), bunda U(w1) — haqiqiy chastotaviy tavsif (KCHTni w1, nuqta- sining haqiqiy o‘qqa proyeksiyasi); 128
V(w1) — mavhum chastotaviy tavsif (KCHTni w1 nuqta-sini mavhum o‘qqa proyeksiyasi); — ACHT (KCHTni w1 nuqtasining koordinata boshi bilan birlashtiruvchi vektor); ϕ(ω 1 )=arg W(iω )=arc ctg 1 V(ω1) U(ω ) — FCHT (KCHT w1, 1 nuqtasini koordinata boshi bilan birlashtiruvchi vektor va haqiqiy chastotaviy o‘q U(w) orasidagi burchak). Agarda j(w) manfiy bo‘lsa, haqiqiy chastotaviy o‘q U(w)ga nisbatan burchak soat strelkasi yo‘nalishi bo‘yicha qo‘yilib, vektor uzunligi A(w) shu burchak bo‘yicha qo‘yiladi, agar musbat bo‘lsa, soat strelkasiga qarama-qarshi yo‘nalishda o‘rnatiladi. Agarda KCHT vektor ko‘rinishida berilgan bo‘lsa, uni komp-leks ko‘rinishga o‘tkazish uchun quyidagi ifodalardan foydala-niladi: U(w) = A(w)cosj(w); (103) 2 2 A(ω ) = W (iω ) = U (ω )+V 1 1 1 (ω ) V(w) = A(w)sinj(w); (104) W(iw) = U(w) + iV(w). Agarda KCHT kompleks ko‘rinishda berilgan bo‘lsa, uni vektor holatiga quyidagi ifodalar orqali o‘tkazish mumkin: 2 2 A(ω) = U (ω) +V U (ω) = U 2 c 2 m (ω) (ω) 2 +V c 2 + Vm (ω) ; (105) (ω) ϕ(ω) = arctg V (ω) = arctg Vc (ω) − arctg Vm (ω) ; (106) U (ω) U c(ω) U m(ω) W(iw) = A(w)eij(w) bunda «c» va «m» indekslar qiymat ifoda suratiga yoki maxrajiga taalluqligini bildiradi. 9—R. T. Rahimjonov, Sh.Sh. Shoyunusov 129 www.ziyouz.com kutubxonasi 8.4. ENERGETIKA JIHOZLARINING DINAMIK TAVSIFLARI Energetika jihozlarida ABT tarkibida sodir bo‘layotgan o‘tish jarayonlarini tahlil qilish uchun ularning dinamik tavsiflariga ega bo‘lish kerak. Yuqorida aytib o‘tilganidek, bu tavsiflar tajriba asosida yoki ma’lum umumiy qonunlarga (termodinamika, elek-trotexnika, gidravlika va boshqalarga) tayanib keltirib chiqarila-di. Agarda energetika jihozlari murakkab bo‘lsa, ularni mayda-mayda bo‘g‘inlarga ajratilib, har bir bo‘g‘in uchun dinamik tav-sif aniqlanadi va bu bo‘g‘inlarni ma’lum ketma-ketlikda ulab, jihozning dinamik tavsifi aniqlanadi. Quyida tajriba asosida obyektlarning dinamik tavsiflarini aniqlash ko‘rsatilgan. Barabanli bug‘ qozoni o‘txonasida yoqilg‘i sarfining DB miqdorga o‘zgari-shiga mos keluvchi qizdirilgan bug‘ bosimi Dp ga o‘zgarishining vaqt tavsifi berilgan (56- rasm). Bu tavsif ikki bo‘g‘indan iboratdir: 1) uzatish funksiyasi K W ( p) = ko‘rinishdagi birinchi tar- 1 tibli nodavriy bo‘g‘in; Tp+1 2) uzatish funksiyasi W2(p) = e-pt ko‘rinishdagi kechikuvchi bo‘g‘in. Eksperimental vaqt tavsifida yuqoridagi uzatish funksiyala-rining kuchaytirish koeffitsi-yentlarini aniqlash kerak. Buning uchun vaqt tavsifini burilish nuqtasi «a»ga urinma o‘tkazamiz, toki u Dpo‘zgarmas va vaqt o‘qi t ni kesib o‘tsin. Ke-sib o‘tish nuqtalaridan o‘tka-zilgan perpendikularlar orasi- 56- rasm. Barabanli bug‘ qozonidagi bug‘ bosiming eksperimental vaqt bo‘yicha o‘zgarish tavsifi. 130 www.ziyouz.com kutubxonasi dagi masofa vaqt doimiysi T ga teng. Vaqt o‘qidagi kesishgan nuqtasi bilan t0 vaqt orasidagi masofa kechikish vaqti t ga tengdir. O‘zgarmay qolgan bosim o‘zgarishi Dpo‘zgarmasning yoqilg‘i miqdorining o‘zgarishi DB ga nisbati kuchaytirish koeffitsiyenti K ga tengdir, ya’ni Δp K = o‘zgarmas ΔB (107) U holda kirish kattaligi yoqilg‘i o‘zgarishi DB va chiqish kat-taligi qizdirilgan bug‘ bosimining o‘zgarishi Dp bo‘lgan obyekt uchun uzatish funksiyasi quyidagi ko‘rinishga ega bo‘ladi: W(p) = K Tp+1 −pτ e (108) Barabanli bug‘ qozonida ta’minot suvining DW miqdorga o‘zgarishiga mos keluvchi barabandagi suv sathining vaqt bo‘yi-cha o‘zgarish tavsifi 57- rasmda ko‘rsatilgan. Bu tavsif ham ikki bo‘g‘indan iboratdir: K a) uzatish funksiyasi W ( p) = U ko‘rinishdagi integrallovchi 1 bo‘g‘in; P b) uzatish funksiyasi W2(p) = e-pt ko‘rinishdagi kechikuvchi bo‘g‘in. 57- rasm. Barabandagi suv sathining eksperimental vaqt bo‘yicha o‘zgarish tavsifi. 131 www.ziyouz.com kutubxonasi Eksperimental vaqt tavsifidan yuqoridagi uzatish funksiyasi koeffitsiyentlari quyidagicha aniqlanadi. Sath o‘zgarish grafigi-dagi sathning to‘g‘ri chiziqli o‘zgarishi vaqt o‘qi t va sath o‘qi H ni kesib o‘tguncha grafikda ko‘rsatilganidek davom ettiriladi. Bu chiziqning sath o‘qi bilan kesishish nuqtasidan koordinata boshigacha bo‘lgan oraliq b va vaqt o‘qi bilan kesishish nuqtasidan koordinata boshigacha bo‘lgan oraliq t aniqlanadi. Aniqlangan miqdorlar orqali integrallovchi bo‘g‘in kuchaytirish koeffitsiyenti KU aniqlanadi: K U b = ΔW ⋅τ (109) U holda kirish kattaligi DW miqdorga o‘zgarishiga mos keluvchi chiqish kattaligi barabandagi suv sathining o‘zgarishidan iborat bo‘lgan obyekt uchun uzatish funksiyasi quyidagi ko‘rinishga ega bo‘ladi: W (p) = KU p pτ e− (110) 7- jadvalda energetika jihozlari bo‘g‘inlarining dinamik tav-siflari keltirilgan. 8.5. BO‘G‘INLARNING TURLICHA ULANISHIDAN HOSIL BO‘LGAN TIZIMLARNING DINAMIK TAVSIFLARI Bo‘g‘inlarning ketma-ket ulanishidan hosil bo‘lgan tizimning dinamik tavsiflari. Oldingi bo‘g‘inning chiqish kattaligi keyingi bo‘g‘inning kirish kattaligi bo‘lgan ulanish ketma-ket ulanish deyi-ladi (58- rasm). 58- rasm. Ketma-ket ulanishdan hosil bo‘lgan tizimning struktura chizmasi. 132 www.ziyouz.com kutubxonasi 7- jadval
www.ziyouz.com kutubxonasi Tizimning uzatish funksiyasi bo‘g‘inlar uzatish funksiyalari ko‘-paytmasiga teng: (111) Tizimning KCHTi bo‘g‘inlar KCHTlarining ko‘paytmasiga teng: n WT(i ω) = ∑Wi ( j ω) (112) j =1 Tizimning amplituda-chastotaviy tavsifi bo‘g‘inlar ACHT-larining ko‘paytmasiga teng: (113) Tizimning faza-chastotaviy tavsifi bo‘g‘inlar FCHTlarining yi-g‘indisiga teng: n ϕT(ω) = ∑ϕi (ω) (114) i =1 Bo‘g‘inlarning parallel ulanishidan hosil bo‘lgan tizimning di-namik tavsiflari. Kirish kattaliklari bir xil XT(t)= X1(t)=... =Xn(t) bo‘lgan, chiqish kattaligi bo‘g‘inlarning chiqish kattaliklari yi- g‘indisiga teng, ya’ni YT(t) = = Y1(t) + Y2(t) + ... + Yn(t) bo‘lgan ulanish parallel ula-nish deyiladi. Parallel ulanishdan hosil bo‘lgan tizimning uzatish funksiyasi bo‘g‘inlar uzatish funksiyalarining yig‘indisiga teng: n 59- rasm. Parallel ulanishdan hosil WT(p)=∑W i bo‘lgan tizimning struktura chizmasi. i =1 134 ( p) (115) www.ziyouz.com kutubxonasi Parallel ulanishdan hosil bo‘lgan tizimning KCHTi bo‘g‘inlar KCHTlar yig‘indisiga teng: n WT(i ω) = ∑Wi (iω) (116) j =1 Parallel ulanishdan hosil bo‘lgan tizimning haqiqiy va mavh-um chastotaviy tavsifi bo‘g‘inlarning haqiqiy va mavhum chastotaviy tavsiflari yig‘indisiga teng: ; (117) n VT(ω) = ∑Vi (ω) (118) i =1 Parallel ulanishdan hosil bo‘lgan tizimning ACHT va FCHT quyidagi ifodalar orqali aniqlanadi: ϕ ω) = AT n VT(ω) arctg 2 2 (ω) = U T (ω) +VT (ω); (119) (120) TT( i UT(ω) i =1 Bo‘g‘inlarning tashqi aloqa bilan qamralishidan hosil bo‘lgan tizimning dinamik tavsiflari. Bunday tizim yuqorida (40- rasm) yopiq zanjirli avtomatik boshqarish tizimida keltirilgan. Uning chiqish kattaligi Y(t) va kirish kattaliklari Xf (t), X(t) yoki U(t) bo‘lishi mumkin. Shuning uchun tizimning uzatish funksiyasi quyidagi ko‘rinishlarga ega bo‘lishi mumkin: YT ( p) W o ( p) W T ( p) = = ; X T ( p) 1±W R ( p)⋅W o ( p) Y ( p) W ( p) ⋅W ( p) W T T ( p) = U T ( p) = o p 1±W R ( p)⋅W o ( p) , (121) bunda Wo(p) — obyektning uzatish funksiyasi; WR(p) — rostlagichning uzatish funksiyasi, maxrajda «+» manfiy tashqi aloqaga, «—» musbat tashqi aloqaga taal- luqlidir. 135 W U ∑ www.ziyouz.com kutubxonasi 8.6. ROSTLAGICHLAR VA ULARNING DINAMIK TAVSIFLARI Rostlagichning struktura chizmasi quyidagi rasmda ko‘rsatilgan: Rostlagichning o‘zaro almashinishini ta’minlash uchun uning chi-qish kattaligi m(t) va kirish kattaligi e(t) ma’lum qonun yoki algoritm bilan bog‘langan. Energetika jihozlarining ABTlarida ish-latiladigan algoritm va uning dinamik tavsiflari 8- jadvalda kel-tirilgan. 8.7. ENERGETIKA JIHOZLARINING ABTDAGI O‘TISH JARAYONI TAVSIFLARI Faraz qilaylik, ABTning dinamik tavsifi quyidagi differensial tenglama tarzida berilgan bo‘lsin: a n dy (t) + a n−1 dy (t) + + a Y t) = Kx t) (122) n n n−1 dt n−1 0 dt Bu tenglamaning kirish kattaligi sakrab pog‘onali o‘zgarishiga mos keluvchi yechimini quyidagicha yozish mumkin: Y(t) = Yerk.(t) + Ymajb.(t), (123) bunda Yerk.(t) — rostlanayotgan parametrning erkin o‘zgarishi; Ymajb.(t) — rostlanayotgan parametrning majburiy o‘zgarishi; Ymajb.(t) = sonst «0» ga teng bo‘lganligi uchun boshqarilayotgan parametrning o‘zgarishi yechimi quyidagi ifodaga ega: n Y(t)=Y (terk ) =∑ci i =1 p e i t (124) bunda c1, c2, ... cn — integrallash doimiysi; p1, p2, ... pn — quyidagi xarakteristik tenglama ildizlari; 136 www.ziyouz.com kutubxonasi 8- jadval
www.ziyouz.com kutubxonasi anpn + an-1pn-1 + ... + a1p + a0 = 0. (125) Xarakteristik tenglama ildizlari a0, a1, a2, ..., an koeffitsiyent-larga bog‘liq bo‘lib, quyidagilarni o‘z ichiga olishi mumkin: haqiqiy musbat ildiz pk= ak; haqiqiy manfiy ildiz pk=-ak; haqiqiy qismi manfiy bo‘lgan kompleks ildiz p1,2 = -ak ± ibk; haqiqiy qismi musbat bo‘lgan kompleks ildiz p1,2 = ak ± ibk; mavhum ildiz p1,2 = ± ib. Xarakteristik tenglama ildizlariga qarab, (122) ifoda yechimi, ya’ni ABTdagi o‘tish jarayoni quyidagicha bo‘lishi mumkin: a) ildizlar haqiqiy manfiy ishorali, ildizlar kompleks haqiqiy qismi manfiy ishoraga ega, bir-biriga teng ildizlar bo‘lmasa, nol ildizlar bo‘lmasa, u holda ABT o‘tish jarayoni turg‘un bo‘ladi, ya’ni , (126) bunda m + r + q = n; b) agar ildizlardan bittasi nolga teng bo‘lib, qolganlari «a» shartni qanoatlantirsa, unda ABTdagi o‘tish jarayoni neytral turg‘un bo‘ladi, ya’ni n pi t Y(t) = c + c 1 ∑ i =2 e i → c; 1 (127) d) agar ildizlardan ikkitasi nolga teng bo‘lib, qolganlari «a» shartni qanoatlantirsa, unda ABT o‘tish jarayoni noturg‘un bo‘ladi, ya’ni n pi t Y t) = c +c + ∑ c 1 2 i i =3 e → c + ct, 1 2 (128) agarda ildizlar musbat bo‘lsa, bunda ham o‘tish jarayoni notur-g‘un bo‘ladi; e) agar ildizlardan bittasi haqiqiy qismi nolga teng mavhum bo‘lib, qolganlari «a» shartni qanoatlantirsa u holda unda ABT o‘tish jarayoni turg‘unlik chegarasida bo‘ladi, ya’ni 138 www.ziyouz.com kutubxonasi n iβt pi Y(t)= ce 1 + ∑ i =2 c i e → c 1 (cosβt ± i sin βt) (129) Shunday qilib, ABTdagi o‘tish jarayonini aniqlash uchun uning xarakteristik tenglama ildizlarini aniqlash kerak ekan. Murakkab ko‘rinishdagi xarakteristik tenglama ildizlarini aniq-lash katta qiyinchiliklar tug‘diradi va ko‘p vaqtni oladi. Bu holatda ABTdagi o‘tish jarayonini qurmasdan turib, ya’ni ildizlarni aniqlamasdan, jarayon turg‘un yoki noturg‘unligi to‘g‘risida ja-vob yetarlidir. Bu javobni turg‘unlik mezonlari (kriteriylari) be-radi. U quyidagi mezonlardir: Gurvis turgunlik mezoni; Mixaylov turg‘unlik mezoni; Naykvist—Mixaylov turg‘unlik mezoni. Gurvis turg‘unlik mezoni. Agar yopiq zanjirli ABTning xarak-teristik tenglamasi an pn + an-1 pn-1 + ... + a1 p + a0 =0 (130) bo‘lsa, u holda tizim turg‘un bo‘lishi uchun quyidagicha ikki shart bajarilishi kifoya: 1) xarakteristik tenglama koeffitsiyentlari bir xil ishoraga ega bo‘lishi kerak, ya’ni an>0; an-1 > 0; an-2>0; ... a1 > 0; a0 > 0; (131) 2) shu koeffitsiyentlardan hosil qilingan diagonal determinant-lar ham noldan katta bo‘lishi kerak, ya’ni D1>0; D2 > 0; ...; Dn-1>0. (132) Agarda bu shartlarning birortasi bajarilmasa, ABT noturg‘un-dir. Mixaylov turg‘unlik mezoni. Agar yopiq zanjirli ABTning xa-rakteristik tenglamasi an pn + an-1 pn-1 + ... + a1p + a0 =0 (133) 139 www.ziyouz.com kutubxonasi bo‘lsa, u holda Mixaylov mezoni bo‘yicha bu tenglamada p ni iw bilan almashtirish talab etiladi, buning natijasida ushbu kompleks ifoda hosil bo‘ladi: an(iw)n +an-1(iw)n-1 +...+a1(iw)+a0 = M(iw) = u(w) + iv(w), (134) bunda u(w) = a0 - a2w2 + a4w4 - ... haqiqiy chastotaviy tavsif; v(w) = a1 - a3w3 + a5w5 - ... mavhum chastotaviy tavsif. Tebranish chastotasi w noldan cheksizlikkacha o‘zgarganda M(iw) ifoda kompleks tekislikda Mixaylov godografini ifodalay-di. Shu godografga qarab ABT turg‘un yoki noturg‘unligini aniqlash mumkin. Agar tebranish chastotasi noldan cheksizlikkacha o‘zgarganda Mixaylov godografi musbat yo‘nalishda (soat strelkasi yo‘nalishiga qarshi) ketma-ket n chorakdan o‘tsa, ABT turg‘undir. Bunda n xarakteristik tenglamaning eng yuqori darajasi. Agar tebranish chastotasi noldan cheksizlikkacha o‘zgarganda Mixaylov godografi koordinata boshidan o‘tsa, ABT turg‘unlik che-garasida bo‘ladi. Agar tebranish chastotasi noldan cheksizlikkacha o‘zgarganda Mixaylov godografi musbat yo‘nalishini yoki ketma-ketligini o‘zgar-tirsa, ABT noturg‘undir. Naykvist—Mixaylov turg‘unlik mezoni. Bu mezon yopiq zanjirli ABTning turg‘unligini uning ochiq zanjirli holatidagi ABTning kompleks chastotaviy tavsifi orqali baholaydi. Agar ochiq zanjirli ABTning KCHT chastota noldan cheksizlikkacha o‘zgarganda -1, j0 nuqtani o‘z ichiga olmasa, bu tizim yopiq holatda turg‘undir. Agar ochiq zanjirli ABTni KCHT chastota noldan cheksizlikkacha o‘zgarganda -1, j0 nuqtadan o‘tsa, bu tizim yopiq holatda turg‘unlik chegarasida bo‘ladi. Agarda ochiq zanjirli ABT ning KCHT chastota noldan cheksizgacha o‘zgarganda -1, j0 nuqtani o‘z ichiga olsa, bu tizim yopiq holatda noturg‘undir. 140 www.ziyouz.com kutubxonasi 8.8. O‘TISH JARAYONINING SIFAT KO‘RSATKICHLARI Yuqorida ko‘rib o‘tilganidek, boshqarilayotgan parametr o‘rna-tilgan miqdorga teng bo‘lishi uchun ABTdagi o‘tish jarayoni turg‘un bo‘lishi kerak. Lekin shu o‘tish jarayonini bir nechta ABT-lari hosil qilishi mumkin. Ularning qaysi bir parametrini boshqa-rish uchun qo‘llash kerakligiga turg‘unlik mezonlari javob ber-maydi. Shu sababli bir nechta turg‘un tizimlardan eng afzalini tanlash uchun ABTning sifat ko‘rsatkichlari tahlil qilinadi. Bu sifat ko‘rsatkichlari obyekt xususiyatlariga bog‘liqdir. Agar ABTda vazifa o‘rnatgich yoki g‘alayon ta’sirida o‘tish jarayoni ma’lum bo‘lsa (60- rasm), o‘tish jarayonlarining sifat ko‘rsatkichlarini tahlil qilish mumkin bo‘ladi. O‘tish jarayoni quyidagi sifat ko‘rsatkichlari bilan baholanadi: 1) yI — maksimal og‘ish; 2) tp — rostlanish vaqti, bu o‘tish jarayoni boshlanishidan rost-lanish parametrining o‘rnatilgan miqdordan ± D (sezgirlik miq-dori) qiymatga og‘ishigacha bo‘lgan oraliq; 60- rasm. ABTdagi vazifa o‘rnatgich va g‘alayon ta’-siridagi o‘tish jarayonlari. 141
3) ψ = yI − y III y I = 1− y III y — rostlanayotgan parametrning so‘nish darajasi, 4) ξ = y yI II I — o‘ta rostlanish. Agar ABT yuqoridagi sifat ko‘rsatkichlaridan kamida ikkitasi ABT uchun qo‘yilgan talablarga javob bersa, u holda ABT turg‘un va sifat ko‘rsatkichlariga javob bergan hisoblanadi. NAZORAT SAVOLLARI 1. Avtomatik boshqarish deb nimaga aytiladi? 2. Avtomatik boshqarish tizimi qaysi elementlardan iborat? 3. ABT undagi o‘tish jarayoniga qarab qanday tavsiflanadi? 4. Differensial tenglama qanday aniqlanadi (keltirib chiqariladi)? 5. Uzatish funksiyasi nima? 6. ACHT nimani belgilaydi? 7. FCHT nimani belgilaydi? 8. Vaqt tavsifi nima? 9. Bo‘g‘inlarning ketma-ket ulanishidan hosil bo‘lgan tizimning uzatish funksiyasi nimaga teng? 10. Bo‘g‘inlarning parallel ulanishidan hosil bo‘lgan tizimning uzatish funksiyasi nimaga teng? 11. Qanday turg‘unlik mezonlarini bilasiz? 12. Sifat ko‘rsatkichlari turg‘unlik mezonlaridan nimasi bilan farq qiladi? 142 www.ziyouz.com kutubxonasi 9-bob BARABANLI BUG‘ QOZONLARINI AVTOMATIK BOSHQARISH 9.1. BARABANLI BUG‘ QOZONI AVTOMATIK BOSHQARISH TIZIMINING BOSHQARILUVCHI OBYEKTI SIFATIDAGI TAVSIF Barabanli bug‘ qozoni boshqariluvchi obyekt sifatida murakkab tizimni tashkil etadi. Unda kechayotgan jarayonlar va ularni ifo-dalovchi parametrlar bir-biriga uzviy bog‘liq bo‘lib, ulardan bi-rining o‘zgarishi boshqa parametrlarning qiymatiga ham ta’sir qila-di. Bug‘ qozonida kechayotgan jarayonlarni belgilovchi asosiy pa-rametrlar o‘ta qizdirilgan bug‘ning sarfi Dqb, uning bosimi pqb va harorati tqb hisoblanadi. O‘ta qizdirilgan bug‘ sarfi iste’molchi-ning talabini qondirish uchun har daqiqa o‘zgarib, bug‘ bosimi va harorati belgilangan og‘ish oralig‘ida barqarorlantirilib turili-shi kerak. Asosiy parametrlar bilan birga quyidagi parametrlar-ning og‘ishi ham nazorat qilinib turilishi kerak: barabandagi suv sathi — Hb, o‘txonaning yuqori qismidagi siyraklanganlik — So‘, yonish gazlaridagi kislorodning miqdori — O2; barabandagi suv tarkibi — NaCl. Bu parametrlar rostlagich ta’siri va tasodifiy yoki tartibli ichki va tashqi g‘alayonlar ta’sirlari ostida o‘zgaradi. Ba-rabanli bug‘ qozonida bir vaqtning o‘zida ham kirish, ham chiqish parametrlari bo‘yicha daraklar bo‘lishi mumkin. Masalan, o‘ta qizdirilgan bug‘ning Dqb sarfi yoqilg‘i sarfi Byo ga nisbatan chiqish daragi bo‘ladi. Shunga qaramay, barabanli bug‘ qozonlarini avtomatik boshqarishda uni alohida avtonom yopiq zanjirli ABTlariga ajratish mumkin, ya’ni o‘ta qizdirilgan bug‘ bosimi va yuklamasini boshqarish; yonish jarayoni tejamkor-ligini boshqarish; o‘txonaning yuqori qismidagi siyraklanishni bosh-qarish, o‘ta qizdirilgan bug‘ning haroratini boshqarish, ta’minot suvi iste’molini boshqarish, barabandagi suv sifatini boshqarish. 143
9.2. O‘TA QIZDIRILGAN BUG‘ BOSIMI VA YUKLAMASINI AVTOMATIK BOSHQARISH Bug‘ qozoni yuklamasini boshqaruvchi obyekt sifatida quyidagi ketma-ket ulangan uch bo‘g‘indan iborat deb qarash mumkin: kirish kattaligi yoqilg‘ining o‘zgarishi va chiqish kattaligi issiqlik ajralib chiqishi bo‘lgan o‘txonadan; kirish kattaligi yuzalar qabul qilgan issiqlik va chiqish kattaligi qaynash va bug‘ hosil bo‘luvchi yuzalardan: kirish kattaligi bug‘ yuklamasi va chiqish kattaligi bug‘ bosimi va sarfi bo‘lgan baraban va bug‘ qizdirgichlardan. Barabanli bug‘ qozonida o‘ta qizdirilgan bug‘ bosimi va yukla-masining ABT uning baza yoki rostlovchi ish tartibiga va uning umumiy bug‘ quvuriga yoki energoblokda ishlashiga bog‘liqdir. Barabanli bug‘ qozonlarida issiqlik elektr stansiyalari issiqlik yoki elektr yuklamalarining o‘zgarishidan qat’iy nazar bug‘ ishlab chiqarishni berilgan darajada ushlab turuvchi ish holati bazaviy ish tartibi deyiladi. Issiqlik elektr stansiyalari issiqlik yoki elektr yuklamasining o‘zgarishiga mos ravishda bug‘ qozonida bug‘ ishlab chiqarishni o‘zgartiruvchi ish tartibi rostlagich deyiladi. Bug‘ qozoni bitta turbina uchun bug‘ ishlab chiqarsa, bu ishlash tizimi blokda ishlash deyiladi. Agarda bir nechta bug‘ qozonlari umumiy bug‘ quvuriga ulanib, undan bir nechta turbina bug‘ iste’mol qil-sa, bu tizim umum quvurga ishlash deyiladi. Blokda ishlovchi barabanli bug‘ qozonining bug‘ bosimi va yuk-lamasini ABT. Bu tizimning asosiy vazifasi turbinaga kirishdagi bug‘ bosimini o‘rnatilgan me’yorda ushlab turishdan iborat. 61- rasmda barabanli bug‘ qozonida bug‘ bosimi va yuklama-sini ABT chizmasi keltirilgan. Rostlagich ish tartibida (a) bug‘ qozonining vazifasi har bir daqiqada turbinaga yetarli darajada bug‘ ishlab chiqarishdir. Bu holat TRK oldidagi quvurdagi bug‘ bosimi bilan tavsiflanadi. Agar bug‘ ishlab chiqarish iste’molga teng bo‘lsa, pqb = const, ya’ni bug‘ qozoni, turbina va generator yuklamalari o‘zgarmas bo‘lsa, bunda bug‘ qozoniga yuborilayotgan yoqilg‘i Byo o‘rnatilgan miqdorga (QVO‘) tengdir, quvurdagi bug‘ bosimi pqb o‘rnatilgan 144 www.ziyouz.com kutubxonasi 61- rasm. Blokda ishlovchi barabanli bug‘ qozonida bug‘ bosimi va yuklamasini ABT. a — rostlagich ish tartibida; b — bazaviy ish tartibida: BQ — barabanli bug‘ qozoni; T — bug‘ turbinasi; G — generator; BR — bosim rostlagichi; YOTR — yoqilg‘i ta’minot rostlagichi; ASR — aylanish soni rostlagichi; n — aylanish soni; N — elektr yuklamasi; TSEY — turbina sinxronizatorining elektr yurit-gichi; VO‘ — vazifa o‘rnatgich; QVO‘ — qo‘l bilan vazifa o‘rnatgich; TRK — turbinani rostlash klapani; IM — ijro mexanizmi. miqdorga (QVO‘) tengdir, turbina o‘qining aylanish soni n o‘rna-tilgan miqdorga (VO‘) tengdir, ya’ni tizim muvozanatda bo‘ladi. Agarda iste’molchi tomonidan yuklama N o‘zgarsa, masalan, ortsa bunda turbina o‘qining aylanish soni kamayadi va ASR aylanish sonini o‘rnatilgan miqdorga tenglash uchun IMga ta’sir ko‘rsatib, TRKni ocha boshlaydi. Buning natijasida bug‘ sarfi Dqb ortib, uning bosimi pqb kamayadi. BR bu kamayishni o‘rnatilgan miq-dorga qaytarish uchun YOTR ga ta’sir ko‘rsatib, o‘txonaga yubori-layotgan yoqilg‘i miqdori Byo ni oshiradi. Buning natijasida tizim bir qator holatdan chiqib, ma’lum bir vaqt o‘tgandan so‘ng yangi 145 www.ziyouz.com kutubxonasi elektr yuklamasiga mos ravishda turg‘un holatga o‘tib ishlay bosh-laydi. Bazaviy ish tartibida (b) BQ o‘zgarmas miqdorda bug‘ ishlab chiqaradi. Buning uchun YOTR o‘txonaga QVO‘ tomonidan o‘rnatilgan yoqilg‘i sarfi Byo ni har bir daqiqada yuborib turadi. Agar iste’molchi tomonidan yuklama N o‘zgarsa, yuqorida ko‘rib o‘tilganidek, o‘zgarishlar sodir bo‘lib, BR endi BQ ga emas, balki TSEY ga ta’sir ko‘rsatib, bug‘ bosimini o‘rnatilgan me’yorda ushlab turadi. Umumiy bug‘ quvuriga ishlovchi barabanli bug‘ qozonlarida bug‘ bosimi va yuklamasini ABT. Umumiy bug‘ quvuriga ishlovchi 62- rasm. Umumiy bug‘ quvuriga ishlovchi barabanli bug‘ qozonlarida bug‘ bosimi va yuklamasini ABT: BBR — bosh bosim rostlagichi; 1, 2, 3 — bug‘ qozoni, turbina, YOTR, ASR, QVO‘ va generator nomerlari. 146
bosh bosim rostlagichli barabanli bug‘ qozonlarida bug‘ bosimi va yuklamasini ABT 62- rasmda keltirilgan. Har bir bug‘ qozoniga QVO‘ tomonidan ishlab chiqarilishi lozim bo‘lgan bug‘ hosil qilish uchun yoqilg‘i sarfi o‘rnatiladi. Agar umumiy bug‘ qozonlari ishlab chiqarayotgan bug‘ sarfi turbinalar iste’mol qilayotgan bug‘ sarfiga teng bo‘lsa, umumiy bug‘ quvuridagi bosim puq o‘zgarmas va BBRga VO‘ tomonidan o‘rnatilgan miqdorga teng bo‘ladi. Bu holatda tizim dinamik muvozanatda bo‘ladi. Agar iste’molchi tomonidan elektr energiyasi iste’moli o‘zgarsa, masalan, N1 ortsa, muvozanat buziladi. U holda T1 ning aylanish soni n kamayadi va buni o‘z holatiga keltirish uchun ASR1 IMi orqali TRK1 ni ochadi. Buning natijasida umumiy quvurdagi bug‘ bosimi kamayadi va o‘rnatilgan miqdor-dan farq qiladi. Bu farqni BBR aniqlab, uni kamaytirish uchun BBR hamma YOTRlariga bir xilda ta’sir ko‘rsatadi. Buning na-tijasida bug‘ qozonlariga qo‘shimcha yoqilg‘i yuborilib, bug‘ ishlab chiqarish ortadi va ma’lum vaqtdan so‘ng tizimda yangi dinamik muvozanat tiklanadi. Ko‘rib o‘tilgan tizimda bug‘ qozonlari rostlovchi ish tartibida ishlaydi. Endi tizimni ichki g‘alayonda ishlash faoliyatini ko‘rib chi-qaylik. Masalan, BQ1 da 4 ta yoqilg‘i keltiruvchi tasmali trans-portyordan ikkitasi uzildi, ya’ni yoqilg‘i ta’minoti 50% kamaydi, deylik. Buning natijasida BQ1 o‘txonasida issiqlik ajralib chiqishi kamayib, ishlab chiqilayotgan bug‘ sarfi kamayadi. Bu esa ma’lum vaqtdan so‘ng umumiy bug‘ quvuridagi bug‘ bosimining kamay-ishiga olib keladi. Buning natijasida BBR, yuqorida ko‘rib o‘tilganidek, bosimni o‘rnatilgan miqdorga keltirish uchun har bir bug‘ qozoniga yuborilayotgan yoqilg‘i miqdorini bir xil qiymatga oshiradi. Buning natijasida normal ishlayotgan BQ2, BQ3 qo‘shimcha bug‘ ishlab chiqaradi, kam miqdorda bug‘ ishlab chiqarayotgan BQ1 to‘liq quvvatidan kamroq quvvatda ishlaydi. Bu esa tizimning foydali ish koeffitsiyenti kamayishiga olib keladi va ABT kamchiligi hisoblanadi. Kamchilikni kamaytirish uchun ba’zi bug‘ qozonlarini bazaviy ish tartibiga o‘tkazish yoki ABTni o‘zgartirish lozim. 147 www.ziyouz.com kutubxonasi 63- rasm. «Vazifa-yoqilg‘i» bug‘ bosimi va yuklamasini ABT. KR — korrektorlovchi rostlagich. «Vazifa-yoqilg‘i» barabanli bug‘ qozonida bug‘ bosimi va yuk-lamasini ABT. Yuqorida keltirilgan ichki g‘alayon ta’sirida sodir bo‘layotgan kamchilikni yo‘qotish uchun «vazifa-yoqilg‘i» ABT qo‘llaniladi. Bu tizim chizmasi 63- rasmda keltirilgan. Bu tizimda YOTRga har bir qozonga yuborilayotgan yoqilg‘i sarfi Byo bo‘yicha darak, QVO‘dan darak va KRdan darak keladi va o‘zaro solishtiriladi, farqi aniqlanib, ular asosida BQga yuborila-yotgan yoqilg‘i sarfi boshqariladi. Agar, masalan, elektr energiyasi iste’moli o‘zgarsa, tizim yuqoridagi ko‘rib o‘tilgan ketma-ketlikda ishlaydi. Ichki g‘alayonda esa, masalan, BQ1 dagi yoqilg‘i miqdori o‘zgarsa, tizim sarf o‘zgarishi bilan Byo1 darak YOTR1 ga kelib, rostlagich yoqilg‘i miqdorini o‘rnatilgan miqdorga tenglaydi. Uning natijasida BQ1 ishlab chiqarayotgan bug‘ sarfi va bosim kam miqdorda o‘zgarishi yoki umuman o‘zgarmasligi ham mumkin. Bu tizimni yoqilg‘i sarfi katta aniqlik bilan o‘lchanadigan bug‘ qozonlarida, ya’ni gaz va mazut yoqiladigan bug‘ qozonlarida ishlatish mumkin. «Issiqlik-vazifa» barabanli bug‘ qozonida bug‘ bosimi va yukla-masini ABT. Qattiq yoqilg‘i yoqiladigan bug‘ qozonlarida yoqil-g‘ining sifati o‘zgarishi va sarfini o‘lchash kichik aniqlikka ega 148 www.ziyouz.com kutubxonasi 64- rasm. «Issiqlik-vazifa» barabanli bug‘ qozonlarida bug‘ bosimi va yuklamasini ABT. pb — barabandagi bug‘ bosimi, Df — differensator. bo‘lgani uchun uning sarfi nisbiy ravishda, ya’ni bug‘ sarfi va barabandagi bug‘ bosimining o‘zgarishi bo‘yicha aniqlanadi. 64-rasmda «issiqlik-vazifa» bug‘ bosimi va yuklamasini ABT chizmasi ko‘rsatilgan. Iste’molchi tomonidan kiritilgan g‘alayonda tizim yuqoridagi tizimlardek kamchiliksiz ish bajaradi. Ichki g‘alayonda esa, ma-salan, BQ1 ga yuborilayotgan yoqilg‘i sarfi o‘zgarsa, kamaysa, issiqlik ajralib chiqishi kamayib, ekran quvurlarida bug‘ ajrab chiqish jarayoni kamayadi va barabandagi bug‘ bosimi p kamayib, b1 uning kamayish tezligi bo‘yicha YOTR1ga darak keladi, buning natijasida YOTR1 yoqilg‘i sarfini o‘zgartirib, g‘alayonni yo‘qotadi va tizimni muvozanat holatga keltiradi. 9.3. BARABANLI BUG‘ QOZONIDA TEJAMLI YONISHNI AVTOMATIK BOSHQARISH Barabanli bug‘ qozonida tejamli yonish uning foydali ish koef-fitsiyenti (F.I.K.), ya’ni bug‘ hosil qilishga va uni o‘ta qizdirish- 149 www.ziyouz.com kutubxonasi ga sarflangan issiqlikning yonish jarayonida ajralib chiqqan umu-miy issiqlik miqdoriga nisbati bilan baholanadi. Bug‘ qozoniga havo bilan quyilgan va barabandan produvka (puflash) bilan chi-qarib yuborilgan issiqlikni inobatga olmagan holda, F.I.K. quy-idagi ifoda orqali aniqlanadi: D i(−i ) η = bq , (135) u B Q yo n bunda iqb, its — o‘ta qizdirilgan bug‘ va ta’minot suvi entalpiyasi; Q u — pastki ishchi issiqlik chiqarish qobiliyati. n Tejamli yonishning asosiy vazifasi har bir daqiqada F.I.K.ni maksimal yoki issiqlik yo‘qotishlarni minimal miqdorda ushlab turishdan iboratdir. Bu usul orqali tejamli yonishni avtomatik boshqarish issiqlik yo‘qotishni va F.I.K.ni katta aniqlik bilan o‘lchovchi asboblarning yo‘qligi uchun keng tarqalmagan. Uning o‘rniga tejamli yonish bilvosita, ya’ni bug‘ qozonidan chiqib ketuvchi gazlarning tarkibini aniqlash orqali bajariladi. Buning 65- rasm. Bug‘ qozonida F.I.K yoki umumiy issiqlik yo‘qotishlar va havoning ortiqcha koeffitsiyenti bog‘lanish grafiklari: a — havoning ortiqcha koeffitsi-yenti; aopt — F.I.K maksimal (issiqlik yo‘qotish minimal) qiymatga mos keluvchi havoning optimal ortiqcha koeffitsiyenti; q2 — bug‘ qozonini tark etayotgan yonish gazlari bilan issiqlik isroflari; q3 — kimyoviy to‘liq yonmaslikdan kelib chiquvchi issiqlik isroflari; q4 — mexanik to‘liq yonmaslikdan kelib chiquvchi issiqlik isroflari; q5, q6 — suyuq shlak bilan va izolatsiya orqali tashqi muhitda issiqlik isroflari. 150 www.ziyouz.com kutubxonasi uchun har bir bug‘ qozonida tajriba asosida havoning ortiqcha 6 6 koeffitsiyenti a bilan FIK ∑ q → ∑ i =2 i =2 min q i miq- dorlar orasidagi bog‘lanish aniqlanadi. Qattiq yoqilg‘i yoqiladi- gan barabanli bug‘ qozoni uchun η( rasmda keltirilgan. ∑ q = f α) ( ) grafiklari 65- i Havoning ortiqcha koeffitsiyentini o‘txonani tark etayotgan yonish mahsulotlari tarkibidagi kislorod miqdori orqali quyidagi ifoda bo‘yicha aniqlash mumkin: (136) To‘liq yonish jarayonini hosil qilish uchun o‘txonani tark eta-yotgan yonish mahsulotlari tarkibidagi kislorod miqdori qattiq yoqilg‘i uchun 3—5 %, gaz va mazut uchun 0,5—1,5 % oralig‘ida bo‘lishi kerak. Shunday qilib, tejamli yonish ABTning asosiy vazifasi har bir daqiqada havoning ortiqcha koeffitsiyenti a ni uning optimal qiymati aopt ga keltirishdan iboratdir. Buning uchun α havoning ortiqcha koeffitsiyenti a ni aniqlash zarur. Hozirgi bq= bq 21−O % vaqtdagi yonish mahsulotlari tarkibidagi kislorod miqdorini o‘lchash asboblarining aniqlik klassi, ishonchliligi talabga javob bermasligi sababli, havoning ortiqcha koeffitsiyenti bilvosita yo‘llar bilan aniqlanib ABTlari tuzilishiga ta’sir ko‘rsatadi. «Yoqilg‘i-havo» tejamli yonish ABT. Yoqilg‘i sifati o‘zgarmas bo‘lganda uning to‘liq yonishi uchun kerak bo‘ladigan kislorod miqdorini hisob-kitob orqali aniqlash mumkin. Bunda, yoqilg‘i sarfi va o‘txonaga yuborilayotgan havo sarfi orqali yonish mah-sulotlaridagi havoning ortiqcha koeffitsiyentini aniqlash mumkin. Shunga asoslangan ABT 66- rasmda keltirilgan. QVO‘ orqali HR ga havoning optimal ortiqcha koeffitsiyenti aopt o‘rnatilib, har bir daqiqada bu darak Byo va Dphi orqali aniq-lanayotgan haqiqiy havoning ortiqcha koeffitsiyenti a bilan so- lishtirilib turiladi. Buning natijasida IM o‘txonaga yuborilayot-gan havo miqdori Qh ni boshqaradi. Bu tizim yoqilg‘i sarfi Byo katta aniqlik bilan o‘lchanadigan bug‘ qozonlarida, ya’ni gaz va mazut yoqiladigan bug‘ qozonlarida qo‘llaniladi. 151 →ηmax yoki i www.ziyouz.com kutubxonasi 66- rasm. «Yoqilg‘i-havo» tejamli yonish ABT. Byo — o‘txonaga yubori-layotgan yoqilg‘i sarfi; Dphi — o‘txo-naga yuborilayotgan havo sarfini bildi-ruvchi havo isitgichdagi bosimlar far- qi; HR — havo rostlagich. «Issiqlik-havo» tejamli yonish ABT. Qattiq yoqilg‘i yoqiladigan barabanli bug‘ qozonlarida yoqilg‘i sifatining o‘zgarishini va uning sarfini katta aniqlik bilan o‘lchash mumkin emasligi sababli yuqo-ridagi tejamli yonish ABTni qo‘llash mumkin emas. Har qanday yoqilg‘i bir birligining yonishi uchun turlicha miqdorda havo zarurdir, lekin o‘zgarmas miq-dordagi issiqlik ajratib olish uchun, yoqilg‘i turidan qat’iy nazar, bir xil miqdorda havo sarfi zarurdir. Shunga asosan, havoning ortiqcha koeffisiyentini aniqlash uchun yoqilg‘i sarfini emas, balki undan ajralib chiqqan issiqlikni, ya’ni issiqlik yuklamasini o‘lchash kifoyadir. Bunga asoslangan tejamli yonish ABT 67- rasmda keltirilgan. «Vazifa-havo va yonish mahsulotlari tarkibidagi kis-lorod miqdorining og‘ishi» tejamli yonish ABT. Yuqorida ko‘rib o‘tilgani-dek, o‘txonani tark etayotgan yonish mahsulotlari tarkibi-dagi kislorod miqdorini aniq-lash katta qiyinchiliklar bilan bog‘liqligi sababli, uning miqdorini emas, balki o‘rna- 67- rasm. «Issiqlik-havo» tejamli tilgan miqdordan og‘ishini yonish ABT. aniqlash orqali tejamli 152 www.ziyouz.com kutubxonasi 68- rasm. «Vazifa-havo va yonish mahsulotlari tarkibidagi kislorod miqdorining og‘ishi» tejamli yonish ABT. O2 — yonish mahsulotlari tarkibidagi kislorod; KR — korrektorlovchi rostlagich. yonishni tashkil etish mumkin. Shunga asoslangan ABT chizmasi 68- rasmda keltirilgan. Bu ABT yoqilg‘i turiga bog‘liq emas. Agar ishlab chiqarila-yotgan bug‘ miqdori iste’molga, havoning ortiqcha koeffitsiyenti optimal miqdorga teng bo‘lsa, KPdan chiqayotgan daraklar nolga teng bo‘ladi. HR esa QVO‘ tomonidan o‘rnatilgan miqdor bilan o‘txonaga yuborilayotgan havo sarfini solishtirib, bir me’yorda boshqarib turadi. Agarda iste’molchi tomonidan g‘alayon kiritilsa, po‘q bosim QVO‘ tomonidan o‘rnatilgan bosimdan farqlanadi va KR ta’sirida havo miqdori o‘zgartirilib, g‘alayon yo‘qotiladi. Agar yoqilg‘i sifati yoki miqdori o‘zgarsa, yonish mahsuloti tarkibidagi kislorod miqdori O2 QVO‘ tomonidan o‘rnatilgan miq-dordan farqlanadi KR ta’sirida havo miqdori o‘zgartirilib, g‘ala-yon yo‘qotiladi. Shu tariqa tejamli yonish boshqarilib turiladi. 153 www.ziyouz.com kutubxonasi 9.4. BARABANLI BUG‘ QOZONI O‘TXONASINING YUQORI QISMIDAGI SIYRAKLANTIRILISHNI ABT O‘txonaning yuqori qismida uncha katta bo‘lmagan (20—30 Pa) siyraklantirilish o‘txona ichidagi yonish gazlarining qozon tirqishlaridan tashqariga sirqib chiqishining oldini olish, mash’ala-ning barqaror yonishini ta’minlash va o‘txonaga yuborilayotgan yoqilg‘i, havo va chiqib ketayotgan yonish mahsulotlari orasidagi moddiy tenglikni ushlab turish uchun zarurdir. Bu vazifani o‘txonaning yuqori qismidagi siyraklantirishni ABT bajaradi (69-rasm). Tizimning vazifasi har bir daqiqada o‘txonaning yuqori qis-midagi siyraklantirilish So‘ ni QVO‘ tomonidan o‘rnatilgan miq-dorga tenglab turishdir. Buning uchun SR o‘txonadan chiqib ke-tayotgan yonish gazlari sarfi QYoG‘ ni o‘zgartiradi. Bug‘ iste’moli keskin o‘zgarganda rostlash sifatini o‘zgartirmaslik uchun tizimda HP bilan SR orasida DB mavjuddir. 69- rasm. Barabanli bug‘ qozoni o‘txonasining yuqori qismidagi siyraklantirishni ABT. So‘ — o‘txona yuqori qismidagi siyraklantirish; SR — siyraklantirilish rostlagichi; DB — dinamik bog‘lanish. 154 www.ziyouz.com kutubxonasi 9.5. BARABANLI BUG‘ QOZONLARIDA BIRLAMCHI BUG‘ HARORATINI ABT Bug‘ qozonidan chiqayotgan bug‘ning harorati asosiy para-metrlardan biri bo‘lib, u bug‘ turbinaning va bug‘ qozonining tejamli ishlashi mustahkamligini belgilaydi. Bug‘ qizdirgichlar ket-ma-ket joylashgan alohida qismlardan tashkil topib, ular turli haroratga ega bo‘lgan bug‘ qozonining gaz yo‘llarida joylashgandir. Qizdirilgan bug‘ning harorati bug‘ qizdirgichlarning issiqlik qabul qilishiga va bug‘ ishlab chiqarishiga bog‘liqdir. O‘zgarmas sarfda bug‘ ishlab chiqarilayotganda bug‘ qizdirgichlarning issiqlik qabul qilish qobiliyati yonish tartibiga, isitish yuzalarining ifloslanishiga, 70- rasm. Barabanli bug‘ qozonida birlamchi bug‘ haroratini ABT. W — ta’minot suvi; K — bug‘ qozoni kondensatori; BS — bug‘ sovitgich; tqb- qizdirilgan bug‘ning harorati bo‘yicha darak; tqb1 — bug‘ sovitgichdan keyingi qizdirilgan bug‘ning harorati bo‘yicha darak; HR — harorat rostlagichi; KBQI, KBQII — birinchi va ikkinchi pog‘ona konvektiv bug‘ qizdirgichlari. 155
havoning miqdoriga, yoqilg‘i tarkibiga va boshqa bir qancha omil-larga bog‘liqdir. Texnik ishlatish qoidasi bo‘yicha birlamchi bug‘ haroratining farqi o‘rnatilgan miqdordan +5 °C ortishiga va - 10 °C kamayishiga ruxsat etiladi. Ruxsat etilgan farq oralig‘ida bug‘ haroratini ABT 70- rasmda ko‘rsatilgan. Tizimda bug‘ haroratining o‘rnatilgan miqdorda bo‘lishi BCga yuborilayotgan kondensat sarfini o‘zgartirish orqali rostlanadi. HRga bug‘ turbinasiga yuborilayotgan bug‘ning harorati tqb, BSdan dt keyingi bug‘ harorati tezligining o‘zgarishi dt o‘rnatilgan harorat bo‘yicha daraklar keladi. Rostlagich ularni solishtirib, farqini aniqlab, kuchaytirib IMni boshqarishga yetarli bo‘lgan darak ishlab chiqaradi. Masalan, tqb o‘rnatilgan miqdordan katta. Unda IM rostlagich ta’sirida bug‘ haroratini o‘rnatilgan miqdorga keltirish uchun BSga yuborilayotgan kondensat sarfini oshiradi. Natijada turbinaga yuborilayotgan bug‘ning harorati kamayib, o‘rnatilgan miqdorga tenglashguncha, jarayon davom etadi. 9.6. BARABANLI VA TO‘G‘RI OQIMLI BUG‘ QOZONLARIDA IKKILAMCHI BUG‘ HARORATINI ABT Birlamchi bug‘ haroratiga qo‘yilgan talablar ikkilamchi bug‘ga ham taalluqlidir. Lekin ikkilamchi bug‘ haroratini kondensat purkaluvchi BS bilan boshqarish mumkin emas, chunki buning natijasida ikkilamchi bug‘ sarfi ortadi. Bug‘ turbinasining o‘rta bosim qismi va past bosim qismi yuqoridagi qo‘shimcha bug‘ sarfini o‘tkazishga mo‘ljallanmagan. Shuning uchun ikkilamchi bug‘ haroratini boshqarishda turlicha bug‘ sovitgichlar qo‘lla-niladi. Ikkilamchi bug‘ haroratini bug‘-bug‘li issiqlik almashtirgich orqali boshqarish. Bug‘-bug‘li issiqlik almashtirgich quvur ichi-dagi quvur shaklida yasalib, u bug‘ qozoni tashqarisida o‘rnatiladi. Issiqlik almashtirgich diametri 300—400 mm bo‘lgan 156 www.ziyouz.com kutubxonasi quvur ichida quvur taxtalariga kichik diametrli quvurlar o‘rna-tilgan bo‘lib, kichik quvurlardan harorati 450—520 °C li birlam-chi isituvchi bug‘, unga qarama-qarshi yo‘nalishda katta quvurda ikkilamchi isitiluvchi bug‘ harakatlanadi. Ikkilamchi bug‘ning harorati uch yo‘nalishli klapan orqali ikkilamchi bug‘ni issiqlik almashtirgich va undan tashqaridagi quvur orqali o‘tayotgan bug‘ sarflarini o‘zaro o‘zgartirilib boshqariladi. Ikkilamchi bug‘ haro-ratini bug‘-bug‘li issiqlik almashtirgichli orqali ABT 71- rasmda keltirilgan. Ikkilamchi bug‘ning haroratini boshqarish xuddi birlamchi bug‘ning haroratini boshqarilgandek amalga oshiriladi, faqat bu yerda IM uch yo‘nalishli klapanga ta’sir ko‘rsatadi. Agarda hamma ikkilamchi bug‘ issiqlik almashtirgichdan tashqaridagi quvur orqali o‘tsa, lekin boshqarilayotgan qizdirilgan bug‘ning harorati oshib borsa, u holda qo‘shimcha avariyaviy harorat rostlagichi ishga tushib BCga sovituvchi suv purkaydi va o‘rnatilgan harorat miqdo-riga qaytaradi. 71- rasm. Ikkilamchi bug‘ haroratini bug‘-bug‘li issiqlik almashtirgich orqali ABT. YUBS — yuqori bosimli silindr; O‘BS — o‘rta bosimli silindr; KBQ — konvektiv bug‘ qizdirgich; Das — avariya sovitgich suv sarfi; BBIA — bug‘-bug‘li issiqlik almashtirgich; Kl — uch yo‘nalishli klapan; D1b — birlamchi isituvchi bug‘ sarfi. 157 www.ziyouz.com kutubxonasi 72- rasm. Ikkilamchi bug‘ haroratini rostlashning gaz bug‘-bug‘li issiqlik almashtirgichli ABT. GBBIA — gaz bug‘-bug‘li issiqlik almashtirgich. Ikkilamchi bug‘ haroratini gaz bug‘-bug‘li issiqlik almashtirgich orqali boshqarish. Gaz bug‘-bug‘li issiqlik almashtirgich diametri 60 mm bo‘lgan quvur ichida o‘rnatilgan diametri 16 mmli ikkita quvurdan tashkil topgan. Bu konstruksiya bug‘ qozonining yonish gazlari harakatlanayotgan gaz o‘tkazgichda joylashgan. Kichik quvurlardan isituvchi birlamchi bug‘ harakatlanadi. Shunday qilib, ikkilamchi bug‘ gaz o‘tkazgichida harakatlanayotgan yonish gazlaridan va kichik quvurlarda harakatlanayotgan birlamchi isituvchi bug‘dan issiqlik qabul qiladi. Ikkilamchi bug‘ harorati-ni rostlashning gaz bug‘-bug‘li issiqlik almashtirgichli ABT 72-rasmda keltirilgan. Ikkilamchi bug‘ning haroratini boshqarish xuddi birlamchi bug‘ning harorati boshqarilgandek amalga oshiriladi, faqat bu yerda IM isituvchi birlamchi bug‘ning GBBIA va uning tashqarisi-dagi quvur orqali o‘tayotgan sarfini o‘zgarishlariga ta’sir ko‘rsatadi. Bu tizimda ham haroratning oshganligidan himoya qilish uchun avariyaviy harorat rostlagichi ko‘zda tutilgan. Ikkilamchi bug‘ haroratini aylanma (baypas) quvurdan o‘tkazish orqali boshqarish. Bunda ikkilamchi bug‘ oqayotgan bug‘ qizdir-gichlar gaz o‘tkazgichdan oqayotgan yonish mahsulotlarining 158 www.ziyouz.com kutubxonasi 73- rasm. Ikkilamchi bug‘ haroratini aylanma (baypas) quvurdan o‘tkazish orqali rostlashning ABT. SP — sovuq paket; IP — issiq paket. haroratlari turlicha bo‘lgan qismlarida o‘rnatiladi. Gaz harorati kichik bo‘lgan qismida joylashgan bug‘ qizdirgich sovuq paket, harorati katta bo‘lgan qismida joylashgan bug‘ qizdirgich issiq paket deyiladi. Bug‘ haroratini boshqarish sovuq paket va undan tashqarida joylashgan aylanma (baypas) quvur orqali oqayotgan bug‘ sarflarini o‘zaro o‘zgartirish orqali bajariladi. Shu usul asosi-dagi ABT 73- rasmda keltirilgan. Bu tizimda ham bug‘ning haroratini ruxsat etilmagan ko‘tari-lishdan himoya qilish uchun avariyaviy harorat rostlagichi ko‘zda tutilgan. 9.7. BARABANLI BUG‘ QOZONLARINING SUV BILAN TA’MINLANISHINI AVTOMATIK BOSHQARISH Ishlab chiqarilayotgan qizdirilgan bug‘ bilan barabanga kela-yotgan ta’minot suvi balansi barabandagi suv sathi Hb bilan ifo-dalanadi. Agar ular orasidagi balans o‘zgarsa, barabandagi suv sathi Hb o‘zgaradi. Suv sathi o‘rnatilgan me’yordan ortsa, ba- 159 www.ziyouz.com kutubxonasi rabandagi bug‘ ajratish separatorlari suv bilan qoplanib, bug‘ qizdirgichlarga va qisman turbinaga suv va bug‘ aralashmasi yuboriladi. Bunda aralashma zichligi qizdirilgan bug‘ga nisbatan katta bo‘lganligi uchun u katta tezlikda turbina parraklariga urilib uni sindirishi mumkin. Bug‘ qizdirgichlarda esa bug‘ va suv ara-lashmasi qizdirilgan bug‘ga aylanadi, ular tarkibidagi tuzlar esa bug‘ qizdirgich ichki yuzalariga o‘tirib qolib, metalldan bug‘ga issiqlik almashinuvini kamaytiradi va bug‘ qizdirgichning ishdan chiqishiga olib keladi. Shunga asosan, barabandagi suv sathining me’yoridan ortiqcha ko‘tarilishiga yo‘l qo‘ymaslik kerak. Agar suv sathi kamaysa, barabandan suvni pastga tushiruvchi quvurlar va yuqoriga ko‘taruv ekran quvurlari orasidagi bog‘liqlik uzilib, ekran quvurlarining haddan tashqari isib ketishi sababli ularning yuqori qismi ishdan chiqishi mumkin. Shunga asosan, baraban-dagi suv sathining me’yoridan ortiqcha pastlanishiga ham yo‘l qo‘ymaslik kerak. Shuning uchun barabanli bug‘ qozonlarida suv sathining o‘rta qiymatdan ±100 mm dan ortiqcha og‘ishiga yo‘l qo‘yish mumkin emas. Suv sathining ruxsat etilgan oraliq-da o‘zgarishini boshqarish uchun barabanli bug‘ qozonlarini suv bilan ta’minlash ABT mavjud. Bu tizimning chizmasi 74- rasmda keltirilgan. TSRga barabandagi suv sathi Hb, bug‘ sarfi Dqb, ta’minot suv sarfi W va QVO‘da o‘rnatilgan sath bo‘yicha daraklar jam- lanib va ular o‘zaro solishtirilib, kuchaytirilib IMni harakatga keltiriladi, RTSK yordamida bug‘ qozoniga yuborilayotgan ta’minot suvi miqdori W ni o‘zgartiriladi. 74- rasm. Barabanli bug‘ qozonlarini suv bilan ta’minlashning ABT. TSR — ta’mi-not suvi rostlagichi; RTSK — rostlovchi ta’minot suvi klapani. 160
9.8. BUG‘ QOZONIDAGI SUV SIFATINI BOSHQARISH Bug‘ qozonida harakatlanayotgan suvning kimyoviy tarkibi uni uzoq vaqt to‘xtamay ishlashiga katta ta’sir ko‘rsatadi. Suvning asosiy sifat ko‘rsatkichlari bu undagi umumiy NaCl, mg/kg, hisob-langan sho‘rligi va fosfat ionlari PO-3, mg/kg. Suvning umumiy sho‘rligining ortishi bug‘ qizdirgich va turbinaga tuzlar yuborilishi-ga olib keladi. Fosfat ionlarining yetishmasligi ekran quvurlarining ichki yuzalarida cho‘kmalar sodir bo‘lishiga olib keladi, ya’ni ava-riya holatini sodir etadi. Bug‘ qozoni tarkibidagi umumiy sho‘rlik-ni boshqarish uchun vaqti-vaqti bilan ishlovchi va uzluksiz ish-lovchi suv chiqarish moslamalaridan foydalaniladi. Uzluksiz ish-lovchi moslama yordamida barabanni sho‘r qismida umumiy bug‘ ishlab chiqarish quvvatining 0,5—2 % miqdorida suv avtomat-lashtirilgan holda chiqarilib, o‘zi bilan tuzni ham olib chiqib ke-tadi. Vaqti-vaqti bilan suv chiqarib ishlashda bug‘ qozonini pastki qismidagi kollektorlardan har smenada ma’lum miqdorda suv chi-qarilib tashlanadi. Barabanli bug‘ qozonlarining isitiluvchi quvur-larida cho‘kmalar hosil bo‘lishining oldini olish uchun barabandagi suvga bug‘ ishlab chiqarish quvvatiga proporsional ravishda do-zator yordamida fosfat ionlari qorishmasi uzluksiz ravishda yuborib turiladi. 9.9. BUG‘ QOZONLARINING HIMOYASI Bug‘ qozonlarining asosiy parametrlari ruxsat etilganidan katta miqdorga o‘zgarishi natijasida avariya holati sodir bo‘lishining oldini olish uchun ular himoya vositalari bilan ta’minlanadi. Himoya vositalari ta’sirida bug‘ qozonining yonish ish tartibiga, yuklamasini kamaytirish holatiga o‘tkazish yoki umuman o‘chirish mumkin. Himoya darakchilarining noto‘g‘ri ishlashini oldini olish maqsadida bug‘ qozonlarini ikki darakdan ikkita yoki uch darak-dan ikkita darak asosida himoyalashning chizmalari qo‘llaniladi. Barabanli va to‘g‘ri oqimli bug‘ qozonlarining himoyasini tash-kil qilish chizmasi 75, 76- rasmlarda ko‘rsatilgan. 11—R. T. Rahimjonov, Sh.Sh. Shoyunusov 161 www.ziyouz.com kutubxonasi 75- rasm. Barabanli bug‘ qozoni himoyasining mantiqiy harakat chizmasi. www.ziyouz.com kutubxonasi 76- rasm. To‘g‘ri oqimli bug‘ qozonini himoyasining mantiqiy harakat chizmasi. www.ziyouz.com kutubxonasi 75—76- rasmlarda: Dt — kutish vaqti (shu vaqt o‘tgandan so‘ng himoya ishga tushadi); HI,II — baraban suv sath oshishining chegarasi; HIII — baraban suv sathining kamayish chegarasi; H0 — barabandagi o‘rtacha o‘rnatilgan suv sathi; PV1, 2 — birinchi va ikkinchi purkovchi havo ventilator-lari; TS1, 2 — birinchi va ikkinchi tutun so‘rg‘ichlar; BHV 1,2 — birinchi va ikkinchi birlamchi havo ventilator-lari; PV — purkovchi ventilator; ABZ — asosiy bug‘ zulfini; BTSK — berkituvchi ta’minot suvi klapani; p — bosim; RTSK — rostlovchi ta’minot suvi klapani; D — bug‘ sarfi; SE — suv ekonomayzeri; t — harorat; DD1 — kirish va chiqishdagi bug‘ sarfi farqi; YURQ — yuqori radiatsion qism; tI, II — birinchi va ikkinchi pog‘ona haroratlari chegara-si; AHR — avariyaviy harorat rostlagichi; — darak chirog‘i; IBHR — ikkilamchi bug‘ harorat rostlagichi. NAZORAT SAVOLLARI 1. Bazaviy va rostlovchi ish tartiblari nimasi bilan farq qiladi? 2. Barabanli bug‘ qozonlarida tejamli yonish nima bilan baholanadi? 3. O‘txona yuqori qismidagi siyraklantirilishning o‘zgarmasligi nimani bildiradi? 4. Bug‘-bug‘li issiqlik almashtirgich qanday tuzilgan? 164 www.ziyouz.com kutubxonasi 5. Gaz bug‘-bug‘li issiqlik almashtirgich qanday tuzilgan? 6. Qizdirilgan bug‘ning harorati rostlanmasa, qanday hodisalar sodir bo‘lishi mumkin? 7. Nima uchun ikkilamchi bug‘ning harorati suv purkovchi sovitgichlar orqali boshqarilmaydi? 8. Barabandagi suv sathining o‘zgarishi bug‘ qozonining ishlashiga qanday ta’sir ko‘rsatadi? 9. Barabandagi harakatlanayotgan suvning sho‘rligi qanday boshqariladi? Bug‘ qozonlari himoyasining vazifasi nimalardan iborat? 165
ILOVALAR 1-ilova www.ziyouz.com kutubxonasi 1- rasm. Xromel-Kopell XK rusumli termojuftning harorati (°C) va hosil qiladigan TEYK (mV) orasidagi bog‘liqlik grafigi. 167
2-ilova
www.ziyouz.com kutubxonasi 2- rasm. Nikelxrom-nikel aluminiy (xromel-alyumel) K rusumli termojuftning harorati (°C) va hosil qiladigan TEYK (mV) orasidagi bog‘liqlik grafigi. 169
170 www.ziyouz.com kutubxonasi 3- rasm. Platinorodiy (10%) — platinali S rusumli termojuftning harorati (°C) va hosil qiladigan TEYK (mV) orasidagi bog‘liqlik grafigi. 171
ADABIYOTLAR 1. G‘.R. Shoyoqubov, R.K. Azimov. O‘lchash texnikasi yordamchimiz. T.: «O‘zbekiston», 1974. 2. Â.À. Ãîëüöìàí. Ïðèáîðû êîíòðîëÿ è ñðåäñòâ àâòîìàòèçàöèè òåï-ëîâûõ ïðîöåññîâ. Ì.: «Âûñøàÿ øêîëà». 1980. 3. Ã.Ì. Èâàíîâà, Í.Ä. Êóçíåöîâ, Â.Ñ. ×èñòÿêîâ. Òåïëîòåõíè÷åñêèå èçìåðåíèÿ è ïðèáîðû. Ì: Ýíåðãîàòîìèçäàò. 1984. 4. Ñ.Ï. Ïëåòíåâ. Àâòîìàòè÷åñêîå óïðàâëåíèå è çàùèòà òåïëîýíåðãå-òè÷åñêèõ óñòàíîâîê ýëåêòðîñòàíöèé. Ì.: «Ýíåðãîèçäàò», 1986. 5. Í.Ä. Êóçíåöîâ, Â.Ñ. ×èñòÿêîâ. Ñáîðíèê çàäà÷ è âîïðîñîâ ïî òåï-ëîòåõíè÷åñêèì èçìåðåíèÿì è ïðèáîðàì. Ì: «Ýíåðãîàòîìèçäàò». 1986. 6. Þ.Ï. Èâàíîâ, Å.À. Áëèíîâ. Àâòîìàòè÷åñêèå ðåãóëèðóþùèå óñòðîé-ñòâà òåïëîâûõ ïðîöåññîâ. — Ë.: ÑÇÏÈ, 1986. 7. Â.Ñ. ×èñòÿêîâ. Êðàòêèé ñïðàâî÷íèê ïî òåïëîòåõíè÷åñêèì èçìåðå-íèÿì.-Ì: Ýíåðãîàòîìèçäàò. 1990. 8. B.E. Muhamedov Metrologiya. Texnologik ko‘rsatkichlarini o‘lchash usullari va asboblari Ò.: — «O‘qituvchi». 1991. 9. Ñèñòåìà îáåñïå÷åíèÿ åäèíñòâà èçìåðåíèé. Ìåæãîñóäàðñòâåííûé ñòàíäàðò. ÃÎÑÒ. 85631-97. Ìèíñê. 1997. 10. P.R. Ismatullayev, A.X. Abdullayev, A. Turg‘unbayev, A.A. A'zamov, T.M. Mirkomilov. O‘lchashlarning fan va turmushdagi tutgan o‘rni. Ò.ÒoshDÒU, 1999. 11. Sh.Sh. Shoyunusov, R.T. Rahimdjanov. Issiqlik texnikasida o‘lchash va avtomatlashtirish fanidan tajriba ishlari uchun uslubiy qo‘llanma. T.: ÒoshDTU, 1999. 12. À.Ë. Íèêèôîðîâ. Âçàèìîçàìåíÿåìîñòü, ñòàíäàðòèçàöèÿ è òåõíè-÷åñêèå èçìåðåíèÿ. Ó÷åáíîå ïîñîáèå. Ì.: «Âûñøàÿ øêîëà» 2000. 13. Ê.Á. Êëààññåí. Îñíîâû èçìåðåíèé, ýëåêòðîííûå ìåòîäû è ïðè-áîðû â èçìåðèòåëüíîé òåõíèêå. Ì.: «Ïîñòìàðêåò». 2000. 172
14. Â.Í. Çàéêîâ, Ñ.À. Ñêîìîðîâñêèé. Ëàçåðíî-îïòè÷åñêèå ñèñòåìû â òåïëîòåõíè÷åñêèõ èçìåðåíèÿõ. Ó÷åáíîå ïîñîáèå. Êîìñîìîëüñê íà Àìó-ðå, 2000 www/rsl.ru. 15. Sh.Sh. Shoyunusov. Issiqlik texnikasida o‘lchash va avtomatlashtirish fanidan ma’ruza matnlari. T.: ToshDTU. 2000. 16. À.Ã. Ñåðãååâ. Ìåòðîëîãèÿ. Êàðìàííàÿ ýíöèêëîïåäèÿ ñòóäåíòà. Ó÷åáíîå ïîñîáèå. / À.Ã. Ñåðãååâ, Â.Â.Êðîõèí. Ì.:Ëîãîñ, 2001. 17. Ø.Ø. Øîþíóñîâ, Ð.Ò. Ðàõèìäæàíîâ, Õ.À. Àëèìîâ. Àâòîìàòè÷åñ-êîå óïðàâëåíèå òåïëîýíåðãåòè÷åñêèìè ïðîöåññàìè. Ìåòîäè÷åñêèå óêà-çàíèÿ ê ëàáîðàòîðíûì çàíÿòèÿì. Ò.: ÒÃÒÓ, 2001. 18. Ï.Ï. Êðåìëåâñêèé. Ðàñõîäîìåðû è ñ÷åò÷èêè êîëè÷åñòâà âåùåñòâà.  2 êí. Ï.Ï. Êðåìëåâñêèé ÑÏ á.: Ïîëèòåõíèêà, 2002. 19. Â.Ã. Ëèñèåíêî. Õðåñòîìàòèÿ ýíåðãîñáåðåæåíèÿ. Ñïðàâî÷íèê.  2ò. / Â.Ã. Ëèñèåíêî, ß.Ì. Ùåëîêîâ, Ì.Ã. Ëàäûãè÷åâ. Ì.: ÎÎÎ «Òåïëîýíåð-ãåòèê», 2002. www/rsl.ru. 20. Ê.Õ. Ãèëüôàíîâ, Þ.Ã. Âîëîäèí. Òåïëîòåõíè÷åñêèå èçìåðåíèÿ è ïðèáîðû. [Ýëåêòðîí.ðåñóðñ]. Ó÷åáíîå ïîñîáèå./ Ê.Õ. Ãèëüôàíîâ. Þ.Ã.-Âîëîäèí — ýëåêòðîí. äàí. Êàçàíü. ÊÃÝÓ. 2002 www/rsl.ru. 21. A.X. Abdullayev, A.A. A'zamov, A.R. Miraximov. Metrologiya, standartlashtirish va sertifikatlashtirish. O‘quv qo‘llanma. T.ToshDTU, 2002. 22. À.À. Àáäóâàëèåâ è äð. Îñíîâû ñòàíäàðòèçàöèè, ñåðòèôèêàöèè, ìåòðîëîãèè è óïðàâëåíèÿ êà÷åñòâîì. Ó÷åáíîå ïîñîáèå. Ò.ÒÃÒÓ. 2002. 23. Ï.Ð. Èñìàòóëëàåâ, À. Òóðãóíáàåâ. Ìåòðîëîãè÷åñêèå îñíîâû èçìå-ðåíèÿ ñîñòàâà è ñâîéñòâ âåùåñòâ è ìàòåðèàëîâ. Ó÷åáíîå ïîñîáèå. Ò.ÒÃÒÓ. 2002. 24. Ð.Ò. Ðàõèìäæàíîâ, Ø.Ø. Øîþíóñîâ, Õ.À. Àëèìîâ. Òåïëîòåõíè-÷åñêèå èçìåðåíèÿ. Ó÷åáíîå ïîñîáèå. Ò.ÒÃÒÓ 2002. 25. À.Ã. Ñåðãååâ. Ìåòðîëîãèÿ, ñòàíäàðòèçàöèÿ, ñåðòèôèêàöèÿ. Ó÷åá-íîå ïîñîáèå äëÿ ñòóäåíòîâ âóçîâ Ì.: Ëîãîñ, 2003. 26. Å.À. Øîðíèêîâ. Ðàñõîäîìåðû è ñ÷åò÷èêè ãàçà, óçëû ó÷åòà. Ñïðà-âî÷íèê / Å.À.Øîðíèêîâ — ÑÏá.: Ïîëèòåõíèêà, 2003. 27. À.Â. Òèòîâñêèé, À.À. Äðóæèíèíà. Òåõíè÷åñêèå èçìåðåíèÿ è ïðè-áîðû. Ó÷åáíîå ïîñîáèå. Êðàñíîÿðñê: Ãîñ.îáðàçîâàò. ó÷ðåæäåíèå âûñø. ïðîô. îáðàçîâàíèÿ «Êðàñíîÿð.ãîñ.àêàä.óâ. ìåòàëëîâ è çîëîòà», 2003 www/ rsl.ru. 28. R.T. Rahimdjanov, Sh.Sh. Shoyunusov, X.A. Alimov. Issiqlik texnikasida o‘lchash va avtomatlashtirish. O‘quv qo‘llanma. T.: ToshDTU. 2003. 29. R.T. Rahimdjanov, Sh.Sh. Shoyunusov, X.A. Alimov. Issiqlik texnikasida o‘lchash va avtomatlashtirishning masala va savollari. Metodik ko‘rsatmalar. T.: ToshDTU. 2004. 173
MUNDARIJA So‘zboshi 3 1-bob. Issiqlik texnikasida o‘lchash qurilmalarining asoslari 5 1.1. «Issiqlik texnikasida o‘lchash va avtomatlashtirish» fanining maqsadi va vazifalari. O‘lchash to‘g‘risida tushunchalar 5 1.2. O‘lchash xatoliklari va ularni baholash 10 1.3. Haroratni o‘lchash va harorat shkalalari to‘g‘risida umumiy ma’lumotlar 15 Nazorat savollari 20 2-bob. Harorat o‘lchash asboblari 21 2.1. Kengaytirilgan termometrlar. Suyuqlikli shishali termometrlar . 21 2.2. Manometrik termometrlar 24 2.3. Termoelektrik termometrlar 28 2.4. Elektrik qarshilik termometrlari 35 2.5. Pirometrlar 41 2.6. Harorat o‘lchash asboblarini qiyoslash 43 Nazorat savollari 46 3-bob. Ikkilamchi ko‘rsatuv asboblari 48 3.1. Millivoltmetr va potensiometrlar 48 3.2. Termometrlarning qarshiliklarini o‘lchash va ularni ulash usullari 55 3.3. Ko‘priklar 58 3.4. Logometrlar 62 3.5. Ikkilamchi ko‘rsatuv asboblarini qiyoslash 64 Nazorat savollari 66 4-bob. Bosim o‘lchash asboblari 67 4.1. Bosim va bosim farqlarini o‘lchash usullari va asboblari ... 67 4.2. Suyuqlikli bosim o‘lchash asboblari 70 4.3. Prujinali manometrlar 74 4.4. Bosim o‘lchash asboblarining taqqoslanishi va o‘rnatilishiga qo‘yilgan asosiy talablar 80 Nazorat savollari 82 5-bob. Suyuqlik va gazlar sarfini o‘lchash asboblari 83 5.1. Suyuqlik va gazlar sarfini o‘lchash to‘g‘risida umumiy ma’lumotlar 83 5.2. Suyuqlik, bug‘ va gazlar sarfini toraytirish qurilmasida bosim farqi bo‘yicha o‘lchash 84 5.3. Bosim farqlari o‘zgarmas sarf o‘lchagichlar. Aylanib oqib o‘tuvchi sarf o‘lchagichlar 90 5.4. Elektromagnitli sarf o‘lchagichlar 92 5.5. Ultratovushli sarf o‘lchagichlar 94 Nazorat savollari 96 174
6-bob. Sathni o‘lchash asboblari 97 6.1. Suyuqliklarning sathini o‘lchash asboblari to‘g‘risida umumiy ma’lumotlar 97 6.2. Mexanikaviy sath o‘lchagichlar 97 6.3. Gidrostatik sath o‘lchagichlar 100 6.4. Suyuqlik sathini o‘lchash uchun boshqa asboblar 101 Nazorat savollari 104 7-bob. Fizik-kimyoviy tahlil asboblari 105 7.1. Gaz tahlillagichlar to‘g‘risida umumiy ma’lumotlar 105 7.2. Issiqliq o‘tkazuvchanligini o‘lchash usuliga asoslangan gaz tahlillagichlar 108 7.3. Magnitli gaz tahlillagichlar 110 Nazorat savollari 111 8-bob. Issiqlik energetikasi jarayonlarini avtomatlashtirish 112 8.1. Energetika jarayonlarini avtomatlashtirishning nazariy asoslari 112 8.2. Avtomatik boshqarish tizimi haqida asosiy tushunchalar 113 8.3. ABT tizim va elementlarining dinamik tavsiflari 121 8.4. Energetika jihozlarining dinamik tavsiflari 130 8.5. Bo‘g‘inlarning turlicha ulanishidan hosil bo‘lgan tizimlarning dinamik tavsiflari 132 8.6. Rostlagichlar va ularning dinamik tavsiflari 136 8.7. Energetika jihozlarining ABTdagi o‘tish jarayoni tavsiflari .. 136 8.8. O‘tish jarayonining sifat ko‘rsatkichlari 141 Nazorat savollari 142 9-bob. Barabanli bug‘ qozonlarini avtomatik boshqarish 143 9.1. Barabanli bug‘ qozoni avtomatik boshqarish tizimining boshqariluvchi obyekti sifatidagi tavsif 143 9.2. O‘ta qizdirilgan bug‘ bosimi va yuklamasini avtomatik boshqarish 144 9.3. Barabanli bug‘ qozonida tejamli yonishni avtomatik boshqarish 149 9.4. Barabanli bug‘ qozoni o‘txonasining yuqori qismidagi siyraklantirilishni ABT 154 9.5. Barabanli bug‘ qozonlarida birlamchi bug‘ haroratini ABT .. 155 9.6. Barabanli va to‘g‘ri oqimli bug‘ qozonlarida ikkilamchi bug‘ haroratini ABT 156 9.7. Barabanli bug‘ qozonlarining suv bilan ta’minlanishini avtomatik boshqarish 159 9.8. Bug‘ qozonidagi suv sifatini boshqarish 161 9.9. Bug‘ qozonlarining himoyasi 161 Nazorat savollari 164 Ilovalar 166 Adabiyotlar 172 175
Rahimjonov Rustam Toxtayevich Shoyunusov Shorasul Shoabdiyevich ISSIQLIK TEXNIKASIDA O‘LCHASH VA AVTOMATLASHTIRISH Muharrir Texnik muharrir Badiiy muharrir Musahhihlar Kompyuterda tayyorlovchi M. Tursunova T. Smirnova J. Gurova M. Akromova, S. Badalboyeva Ye. Gilmutdinova Bosishga ruxsat etildi 25.03.2005. Bichimi 60½841/16. Shartli b. t. 10,23. Nashr b. t. 11,0. Nusxasi 1000 dona. Shartnoma ¹ 34. www.ziyouz.com kutubxonasi «Arnaprint» MCHJ bosmaxonasida bosildi. Toshkent, H.Boyqaro ko‘chasi, 51. Yüklə 1,29 Mb. Dostları ilə paylaş:
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||