Mühazirə dərslərində müzakirə olunan mövzuların məzmunu 060628 1

Termocüt kabeli əsasında hazırlanmış termoelektrik termometrləri
Termoelektrik termometrlərinin iş prinsipi mühitdə temperatur dəyişərkən termoelektrodlarda termoelektrik hərəkət qüvvəsinin (TEHQ) dəyişməsinə əsaslanır. Termo-elektrik termometrinin ikinci cihazla birləşmə sxemi və xarakteristikası şəkil 2.2-də göstərilmişdir.

Şəkil 2.2. Termo-elektrik termometrinin ikinci cihazla birləşmə sxemi və xarakteristikası
a) Termoelektrik termometrin ikinci cihazla birləşmə sxemi;
b) Termocütün statik xarakteristikası.
1- termocüt; 2-birləşdirici naqil; 3-ölçü cihazı.

Termocütdə yaranan TEHQ-nin qiyməti işçi lehimlə sərbəst ucluqların temperatur fərqlərinə proporsionaldır, həmçinin termoelektrodların mate-rialından asılıdır. Adları çəkilən termocütlərin statik xarakteristikaları şəkil 2.2-də göstərilmişdir və bu asılılıq xəttidir.

Quraşdırma şəraitindən asılı olaraq, diametri 3,0÷6,0 mm termoelektrodlardan müxtəlif uzunluq-larda sənaye təyinatlı KTXA və KTXK tipli termocütlər istehsal olunur.
Məsələn, borulu sobalarda arakəsmə divarının üstündə tüstü qazlarının temperaturunu ölçmək üçün termocütün uzunluğu (2,5÷3) m və daha çox ola bilər. Kiçik diametrli boru kəmərlərində axan mayenin, qazın, buxarın temperaturunu ölçmək üçün termocütün uzunluğu (100÷160) mm olur.
Termocüt texnoloji aparatlara quraşdırılarkən adətən diametri 21 mm olan poladdan hazırlanmış mühafizəedici boruda yerləşdirilir. Kabel TKXA tipli termocütlərinin temperaturu ölçmə diapazonları °C ilə uyğun olaraq - 40-dan 1100-ə qədər, dəqiqlik sinfi isə 1% olur. TKXK tipli kabel termocütlərinin temperaturu ölçmə diapazonu isə °C ilə -40-dan +600-ə qədər, dəqiqlik sinfi isə 1%-ə bərabərdir.
Termoelektrik hərəkət qüvvəsi adətən millivoltmertrlə və yaxud potensiometrlə ölçülür. Rabitə xətti kimi birləşdirici naqillərdən istifadə olunur. Həmin naqillər isə kompensasiya naqilləri adlandırılır. Hazırda texnoloji qurğularda özüyazan elektron potensiometrlərdən geniş miqyasda istifadə olunur. Potensiometrin iş prinsipi naməlum EHQ-nin əlavə cərəyan mənbəyinin yaratdığı məlum gərginlik düşgüsü ilə tarazlaşmasına (kompensasiyaya) əsaslanır.
Kompensasiya metoduna əsaslanaraq potensiometrlə temperaturun ölçülməsi ən mütərəqqi metoddur, millivoltmetrə görə isə ən dəqiq cihaz sayılır və onlardan geniş istifadə olunur.
Termocüt kabeli əsasında hazırlanmış ümumsənaye təyinatlı termoelektrik çeviricilər
Hazırda Rusiya Federasiyasında «Tesa» şirkətinin istehsal etdiyi bu cür termocütlər bütün atom elektrik stansiyalarında, sənaye obyektlərində və elmi-texniki sahələrdə temperatur ölçmək üçün istifadə edilir (şəkil 2.3).

Şəkil 2.3. Termocüt kabelinin quruluş sxemi

1-termoelektrod naqili; 2-kabelin örtüyü;

3-mineral mühafizə; A-A-kəsiyi.

Bu cür termocütlərin hazırlanması və sənaye istehsalı elə təşkil edilmişdir ki, onlar indiyə kimi məlum olan bütün məşhur istehsalçıların istehsal etdikləri termocütləri əvəz edir.

Təklif olunan termocütün həssas elementi (h.e.) xromel-alümel, xromel-kopel elektrodlarından və mineral örtüyü olan KTMS-XA (XK) tipli termocüt kabelindən hazırlanmışdır.
Bu cür termoelektrodların həssas elementi işçi şalbanbaşı (tores) ilə bir-birinə lazer qaynağı vasitəsilə qaynaq edilmişdir.
Termocüt istehsalı prosesində termocüt kabeli materialından və lazer texnologiyasından istifadə edilməsi həmin termocütlərin mövcud istehsalçıların istehsal etdikləri termoçeviricilərlə müqayisəli sınağı onların mövcud termocütlərdən qat-qat üstün olmalarını təsdiq etmişdir.
Belə ki:

• 
  işçi şəraitlə müqayisədə termoelektrik sabitliyi və işləmə müddəti 2-3 dəfə yuxarıdır;
  
• 
  çətin quraşdırıla bilən yerdə onu əymək, döşəmək və yaxud hər hansı bir səthin üzərinə sıxmaq, yapışdırmaq yolu ilə temperaturu ölçmək olar;
  
• 
  qoruyucu köynəklərdə olan blok-modullu işçi termoçeviricilər mühitin təsirindən qorunmaq imkanına malikdir və onların həssas elementlərini operativ dəyişmək olar;
  
• 
  istilik ətalət göstəricisi çox kiçik olduğuna görə onlardan tezaxımlı proseslərin temperaturunun ölçülməsində istifadə etmək olur;
  
• 
  müxtəlif istismar şəraitində istifadə üçün universaldır, az material tutumludur və yaxşı istehsal texnologiyasına malikdir.
  

Termocütlərin mövcüd termocütlərlə müqayisəli sınağı göstərdi ki, termocüt kabelindən hazırlanmış KTXA tipli termocüt 10.000 saat müddətində 800°C-də olan mühitdə istismar olunarkən onun EHQ-nin istilik təsirindən yayılması (dreyfi) 80-83 mkV-a bərabərdir. Halbuki mövcud adi 0,7 mm elektroda malik olan XA tipli termocüt isə həmin şəraitdə 200 mkV EHQ-nə malikdir.
Beləliklə:

• 
  termocüt kabelindən hazırlanmış termocütlərin stabilliyini təmin edən cəhət onu işçi mühitin təsirindən təcrid edən əlavə qoruyuculara malik olmasıdır;
  
• 
  çoxlu sayda sökülmüş kiçik qabaritli həssas elementləri eyni zamanda yoxlamaq mümkün olur;
  
• 
  kabel teromocütlərinin yalnız qoruyucu köynəklərinin və ya həssas elementlərinin ayrı-ayrılıqda dəyişdirilməsi mümkün olduğuna görə onların istehlakçılar tərəfindən alınıb istehsalata tətbiq edilməsini daha da asanlaşdırır.
  

KTXA-01.06/01/08 tipli 1100°C-dən yüksək temperaturu ölçən termoçeviricilər üçün qoruyucu köynəklər istiyədavamlı poladdan hazırlanır.
Belə termocütlər domna sobalarında 14 ay müddətində istismar olunaraq sınaqdan keçirilmiş və onlara istehsalata yararlı olması haqda sertifikat verilmişdir.
KTMS-XA (XK) tipli termocüt kabelinin quruluş sxemi şəkil-2.3-də, texniki xarakteristikası isə cədvəl 2.1- də verilmişdir.

Cədvəl 2.1

Parametrlər	Kabelin çöl örtüyünün diametri üçün parametrlərin qiyməti
	1.0	1.5	3.0	4.0	4.6	5.0	6.0
Termoelektrod-ların sayı	2	2	2	2	2	2	2
Elektrodların nominal en kəsikləri, mm^2	0.03	0.06	0.30	0.50	0.44	0.60	0.90
Elektrodların diametri, mm	0.2	0.27	0.65	0.85	0.75	0.90	1.08
Örtüyün qalınlığı, mm	0.15	0.25	0.35	0.52	0.35	0.62	0.75

2.4.Unifikasiya edilmiş elektrik çıxış siqnallı termoçevricilər.

Yuxarıda adları çəkilən bu termoçeviricilər mühafizə gilizlərinə yerləşdirilmiş termocütdən, müqavimət termometrlərindən və gilizlərin başlıqlarına birləşdirilmiş elektron cərəyan çeviricisindən ibarətdir (şəkil 2.4). Elektron cərəyan çeviricisi termocütlərdə və müqavimət termometrində yaranan gərginlikləri proporsional olaraq (0-5) mA və ya (4-20) mA analoq sabit elektrik siqnalına çevrilir. Bu cür termoçeviricilərlə mayenin, buxarın və qazların temperaturunu ölçmək olar.

Termocüt kabeli əsasında hazırlanmış KTXAU termoçeviricinin ölçü diapazonu 0-900°C, dəqiqlik sinfi isə 1,0-dır.
TCMTU tipli mis müqavimət termometrinin uyğun ölçü diapazonu 0-180°C, dəqiqlik sinfi isə 0,5-dir. TCPTU tipli platin müqavimət termometrinin, uyğun olaraq, ölçü diapazonu 0-500°C, dəqiqlik sinfi isə 0,5-dir.
Termoçeviricinin elektrik dövrəsinə bağlanma sxemi şəkil 2.5-də göstərilmişdir.

şəkil 2.4.Termoçevricilər.

1-ПT 205/055 tipli cərəyan çeviricisinin elektron quruluşu; 2-Termoçevirici; ±U - qida mənbəyinə bağlanılan kontaktlar; R - termoçeviricilərin uclarını bağlamaq üçün kontaktlar.

Şəkil 2.5 Elektrik dövrəsinə bağlanma sxemi

1. 
   qida mənbəyi; 2- termoçevirici; 3- ölçü cihazı; 4- cərəyan çeviricisi; 5- elektrik naqili.
   

MÜHAZİRƏ 3.
2.5. Elektrik müqavimət termometrləri.

Elektrik müqavimət termometrləri vasitəsilə mühitin (maye, qaz, buxar, bərk maddə) tempera-turunu ölçmək olar. Onların ölçü diapazonu -50÷750°C arasındadır. Elektrik müqavimət termometrlərinin iş prinsipi bir neçə naqil və yarımkeçiricinin müqavimətinin temperaturdan asılı olaraq dəyişməsinə əsaslanır. Naqillərin (metalların) elektrik müqavimətinin temperatur əmsalı müsbət (temperaturun artması ilə müqavimət artır), yarım-keçiricilərin elektrik müqavimətinin temperatur əmsalı mənfi (temperatur artdıqca müqavimət azalır) olur. Naqilləri (metalları) 1°C qızdırdıqda onlar öz müqavimətini 0,4 - 0,6 % artırır, yarımkeçiricilər (metal oksidləri) isə əksinə öz müqavimətlərini naqillərə nisbətən 8-15 dəfə azaldır. Müqavimət termometrləri vasitəsilə temperaturu ölçdükdə termometr temperaturu ölçüləcək mühitdə yerləşdirilir. Termometrin elektrik müqavimətinin tempera-turdan asılılığını R=f°(t) bilərək, onun yerləşdiyi mühitin temperaturunu ölçmək olar.

Naqillərdə (metallarda) vahid həcmdə olan sərbəst elektronların sayı kifayət qədər çox olur və bu say temperaturdan asılı olaraq dəyişir.
Temperaturun yüksəlməsi nəticəsində metaldakı ionlar öz tarazlıq vəziyyəti ətrafında istilik rəqslərini artırır. Bu zaman müxtəlif tərkibli kristalik qəfəsdə elektronların sürətlə səpələnməsi ilə əlaqədar olaraq naqillərin (metalların) müqaviməti artır.
Müqavimət termometrlərinin hazırlandığı materiallar əsasən aşağıdakı şərtlərə cavab verməlidir.

1. 
   Naqillərin (metalların) elektrik müqavimətinin temperatur əmsalı mümkün qədər böyük olmalı və öz qiymətini sabit saxlamalıdır;
   

(2.10)
burada R₀ və R₁₀₀ - 0°C və 100°C-də naqilin müqaviməti; a - naqilin temperaturu 1°C dəyişdikdə onun müqavimətinin nə qədər dəyişdiyini xarakterizə edir. Əksər təmiz metal naqillər üçün α = (3,9÷6) ·10^-3 1/ °C.

2. 
   Naqillər (metallar) öz fiziki və kimyəvi xassələrini dəyişməməli, oksidləşməməli, turşuya və s. zərərli təsirlərə məruz qalmamalıdır. Onların müqavimət temperatur əmsalı, xüsusi elektrik müqaviməti mümkün qədər böyük olmaqla, temperaturun dəyişməsi ilə materialın müqavimətinin dəyişməsi arasındakı asılılıq əyrisi düz xəttə yaxın olmalıdır .Platin (Pt), mis (Cu) və nikel (Ni) kimi saf metallar yuxarıda göstərilən tələbləri təmin edən materiallardır.