Mavzu: Haroratni o'lchovchi datchiklarni ishlash prinspi

Mavzu: Haroratni o'lchovchi datchiklarni ishlash prinspi
Harorat bu jismni tashkil qiluvchi elementar zarralar (atom va molekulalar)ning xarakati kinetik energiyasining oʻrta statistik ifodalovchi fizik kattalik. Harorat bu-jismning isitilganlik darajasi. Harorat birligi sifatida Kelvin gradusi qabul qilingan. SI birliklar tizimida 1°K suvning uchlanma nuqtasi termodinamik xaroratining 1/273.16 qismiga teng deb qabull qilingan. Shuningdek 0°C=273,15°K. Xaroratni suyuqlik (simobli) termometrlari, termopara, termorezistorlar yoki masofaviy oʻlchash uchun optik datchiklardan foydalanib oʻlchash mumkin. Simobli Termometr bilan oʻlchanganda, germetik naycha idish ichidagi simob ustuni balandligi xaroratga bogʻliq xolatda oʻsib boradi.
Simobli termometrlar yordamida −35 °C dan past boʻlmagan va 600 °C dan yuqori boʻlmagan xaroratlarni oʻlchash mumkin. Chunki simobning qotish xarorati −38.9 °C ni tashkil qiladi. Yuqori oʻlchash chegarasi esa termometr kapilyarlaridagi bosimning orttirish xisobiga kengaytiriladi. Chunki simobning qaynash xarorat 356.6S boʻlsa xam, kapilyar ichidagi inert gaz bosimini 2 Mpa (20 kgs/sm2) ga orttirish xisobiga uning shkala diapazoni kengaytiriladi. Kvarsli naycha kapilyarlari ishlatiladigan termometrlarda oʻlchov diapazonini bundan xam orttirish mumkin.
Termoparalarda xarorat ikkita xar xil jinsli metallardan tayyorlangan va uchlari bir biriga kavsharlangan juftlikning erkin uchlarida issiqlik taʼsirida paydo boʻluvchi Termoelektr yurituvchi kuch (EYuK)ning qiymatiga koʻra aniqlanadi (Zeebek effekti). Termoparalar tayyorlangan metall qotishmalariga koʻra bir necha turlarga boʻlinadi. Eng koʻp tarqalgani XK (xromel kopel) va XA (xromel alyumel) termoparali boʻlib, XK termoparasida 0-600 (qisqa muddatga 800) °C gacha XA da esa 0-1100 (qisqa muddatga 1300) °C gacha xaroratni oʻlchash mumkin. Platina- platinarodiy qotishmasidan tayyorlangan termoparalarda esa 0-1600°C (qisqa muddatga 1800) gacha xaroratni oʻlchash mumkin. Undan yuqori xaroratlar esa optik usulda masofadan oʻlchanadi. Termorezistorlar yordamida xarorat oʻlchash issiqlik taʼsirida zanjirdagi qarshilikning ortishi yoki kamayishi prinsipiga asoslanadi.
Harorat barcha texnalogik jarayonlarning muxim ko’rsatkichlaridan biridir. Qishloq va suv xo’jaligida ko’pgina texnologik jarayonlar ular o’tayotgan sharoit xaroratiga bog’liq. Jism, suyuqlik yoki gazning xarorati nazorat qilayotgan 42 muxitning yoki u bilan issiqlik kontaktida bo’lgan mahsus elementning xaroratini o’lchab aniqlanadi. Amalda xarorat datchiklarining sezgir elementlari sifatida issiqlik tasirida o’zining fiziko-mexanikaviy xususiyatlarini keng diapazonda o’zgartirib, boshqa kattaliklar (namlik, muxitning tarkibi, xavo bosimi ta’sirida xususiyatlarini o’zgartirmaydigan materiallardan foydalaniladi.
Harorat datchiklarining sezgir elementlari issiqliqga kengayish koeffensenti maksimal ko’rsatkichiga ega bo’lishi kerak. Ishlash prinsipi jihatdan xarorat datchiklari suyuqlik, bimetallik va dilatometrik datchiklariga hamda termoparalar va termorezistorlarga bo’linadi.
Zamonaviy harorat (termometr) o‘lchashning turli usul va vositalariga ega. Har bir usul o‘ziga xos bo‘lib, universallik xususiyatiga ega emas. Berilgan sharoitda optimal o‘lchash usuli o‘lchashga qo‘yilgan aniqlik sharti va o‘lchashning davomiyligi sharti, haroratni qayd qilish va avtomatik boshqarish zarurati yordamida belgilanadi. Nazorat qilinadigan muhitlar tashqi sharoitni o‘zgartirganda fizik xossalarining agressivligi va turg‘unligi darajasi bilan suyuq, sochiluvchan, gazsimon yoki qattiq bo‘lishi mumkin.
Harorat o‘lchash asbobi ishlash prinsipiga qarab, quyidagi guruhlarga bo‘linadi:
1. Kengayish termometrlar. Bu termometrlar harorat o‘zgarishi bilan suyuqlik yoki qattiq jismlar hajmining chiziqli o‘lchamlarning o‘zgarishiga asoslangan.
2. Manometrik termometrlar. Bu asboblar moddalar hajmi o‘zgarmas bo‘lganda harorat o‘zgarishi bilan bosimning o‘zgarishiga asoslangan.
3. Harorat ta’sirida o‘zgaradigan termoelektr yurituvchi kuchning o‘zgarishiga asoslanib ishlovchi termometrlar termoelektr termometrlar hisoblanadi.
4. O‘tkazgich va yarimo‘tkazgichlarning harorati o‘zgarishi sababli elektr qarshilikning o‘zgarishiga asoslanib ishlovchi termometrlar qarshilik termometrlari deyiladi.
5. Nurlanish termometrlari. Ular orasida eng ko‘p tarqalganlari: a) optik pirometrlar–issiq jismning ravshanligini o‘lchash asbobi; b) rangli pirometrlar (spektral nisbat pirometrlari)–jismning issiqlikdan nurlanishi spektridagi energiyaning taqsimlanishini o‘lchashga asoslangan; s) radiatsion pirometrlar–issiq jism nurlanishning quvvati o‘zgarishiga asoslangan. Nurlanish termometrlari haroratni kontaktsiz o‘lchash usuli asosida ishlaydi.

Manometrik termometr. 1 - manimetrik prujina, 2 - ko`rsatgicg strelkasi, 3 - o`q,

4 - uzatish mexanizmi, 5 - qil naycha, 6 - termobalon.