Mühazirə dərslərində müzakirə olunan mövzuların məzmunu 060628 1

Miqdar və sərf ölçən cihazların təsnifatı

Maddələrin miqdarını ölçən sayğacları işləmə prinsiplərinə görə 3 yerə ayırmaq olar:

1. 
   sürət sayğacları;
   
2. 
   həcm sayğacları;
   
3. 
   çəki sayğacları.
   

Sərf ölçən cihazları ölçmə üsullarına görə 5 qrupa ayırmaq olar:

1. 
   dəyişən təzyiqlər düşküsünə görə sərfölçənlər;
   
2. 
   sabit təzyiqlər düşküsünə görə sərfölçənlər;
   
3. 
   sürət basqısına görə sərfölçənlər;
   
4. 
   dəyişən səviyyələrə görə sərfölçənlər;
   
5. 
   elektromaqnit, ultrasəs, radioaktiv və s. sərfölçənlər.
   

4.2. Daraldıcı quruluşlarda yaranan dəyişən təzyiqlər düşgüsünə

görə maddələrin sərfinin ölçülməsi.

Mayelərin və qazların sərfinin ölçülməsi metodlarından ən geniş yayılmışı və nəzəri cəhətdən əsaslandırılmışı dəyişən təzyiqlər fərqinə görə sərfin ölçülməsidir. Bu metodla sərfin ölçülməsi, axının daraldıcı quruluşdan keçərkən orada yaranan təzyiqlər fərqinin ölçməsinə əsaslanır.

Ö
lçmə texnikasında daraldıcı quruluş kimi ən çox adi diafraqma və ucluqlardan (soplo) istifadə olunur.

Şək. 4.1. Axının xarakteri və boru xəttində (1) diafraqma quraşdırıldıqda boru boyunca statik p təzyiqinin paylanması qrafiki.

Diafraqma, daxili diametri (d) boru xəttinin daxili diametrindən (D) kiçik olan nazik divarlı metalik diskdən ibarətdir.

Şəkil 9.3-də diafraqmanın boru xəttinin düzxətli hissəsində quraşdırılması sxemi və orada statik təzyiqin uzunluq boyu dəyişmə diaqramı göstərilmişdir.
Axının daralması diafraqmadan əvvəl başlayır, ondan sonra müəyyən məsafədə ətalət qüvvəsinin təsiri altında minimal d₂ kəsiyinə qədər daralır, sonra isə boru xəttinin en kəsiyinə qədər (daxili diametr D) tam genişlənir. Diafraqmadan əvvəl və ondan sonra burulğanlı zonalar əmələ gəlir. Diafraqmadan sonrakı burulğanlı zona diafraqmadan əvvəlki zonadan böyük olur..
Axının ani olaraq daralması nəticəsində diafraqmadan bilavasitə əvvəlki təzyiqi bir qədər yüksəlir, diafraqmadan sonra isə, axının ən dar kəsiyində II – II. minimuma qədər azalır. Axının sonrakı genişlənməsi ilə borunun divarları yaxın-lığındakı təzyiq artır, lakin əvvəlki qiymətinə çatmır. Təzyiqin qalıq itkisi  əsasən sürtünməyə və burulğanlara sərf olunan enerji itkisi ilə izah olunur. P₁-P₂ təzyiqlər fərqi, boru xəttindən axan mühitin sərfindən asılı olaraq yaranır.
Ş
ək. 4.2. Adi ucluq. Şək. 4.3. Venturi ucluğu.

Adi ucluq (şəkil 4.2) boru xəttinə konsentrik quraşdırılmış qıfabənzər qısa taxmaqdan ibarətdir. Venturi ucluğu (şəkil 4.3) isə başlanğıc giriş, silindrik orta və konusvari çıxış hissələrdən ibarətdir. Venturi ucluğunun başlanğıc hissəsi adi ucluqda olduğu kimi hazırlanır.

Daraldıcı quruluşların bütün növlərində axının xarakteri ilə təzyiqin paylanması eynidir. Ucluqdan keçən axın başlanğıc hissədən demək olar ki, aralanmadığı üçün burulğanlara sərf edilən itki əsasən ucluqdan sonra olur. Buna görə də təzyiqin qalıq itkisi diafraqmadan fərqli olaraq daha az olur.
Ön hissəsinin dar hissədən keçən axın kəsiyinə daha yaxın olma səbəbindən Venturi ucluğunda təzyiq itkisi daha az olur.
Dəyişən təzyiqlər fərqi metodu ilə sərfi ölçərkən axan maddə boru xəttinin və daraldıcı quruluşun en kəsiyini tam doldurmalıdır, boru xəttində axın praktiki sabitləşmiş olmalıdır, daraltma qurğusundan keçən zaman maddənin faza halı dəyişməməlidir (yəni maye buxarlanmamalı, buxar soyumamalı və s.).
Daraldıcı qurğu üzərində yaranan təzyiqlər fərqi (P₁-P₂) ilə axının sərfi arasındakı asılılıqlar aşağıdakı formada təyin olunur:
__________
, (m³/s)-həcmi sərf;
_________
, (kq/s)-kütlə sırfi.

Burada, -sərf əmsalı olub təcrübi yolla təyin olunmuşdur;

f-daraldıcı elementin keçid sahəsidir; m=d²/D² – daraldıcı elementin moduludur;
ρ-işçi şəraitində (P və T) axının sıxlığıdır.
Sıxılan maddələrin (qaz və qızışmış su buxarı) sərfini ölçlükdə sərf düsturlarına düzəliş etmək lazımdır:


Burada, ε- axının daraldıcı qurğudan sonra genişlən-məsini nəzərə alan əmsal olub. Təcrübi yolla təyin olunmuşdur. Mayelər üçün ε=1, sıxılan maddələr üçün isə ε<1 olur.
Yuxarıda göstərilmiş sərf düsturları o vaxta qədər öz etibarlılığını saxlayır ki, daraldıcı elementdə axının sürəti kritik sürətdən (həmin axında səsin yayılma sürəti) çox olmasın.
Standart diafraqma, hazırlanması sadə olduğu üçün ən geniş yayılmış daraldıcı qurğudur. Diafraqmanı, ölçülən mühitin xassələrini nəzərə alaraq, istənilən materialdan hazırlamaq olar. Diafraqmanın iti ön kənarlarının yeyilməsi sərf əmsalını kəskin dəyişdirir və ölçmə dəqiq olmur. Buna görə də diafraqmanın işçi hissəsinin materialı mühitə qarşı kimyəvi, yeyilmələrə qarşı mexaniki dayanıqlı olmalıdır.
Adi ucluqlar qazların və yüksək təzyiq altında olan qızışmış su buxarının sərfini (boru xəttinin daxili diametri D mm olduqda) ölçülmək üçün xüsusilə əlverişlidir. Diafraqmalara nisbətən adi ucluqlar mexaniki aşınmaya və çirklənməyə daha az həssasdırlar və ölçmələrin dəqiqliyini uzun müddət təmin edirlər.
Venturi ucluqları D  50mm diametrli boru xəttində, xüsusi dərəcələnmə olmadan, tətbiq edilə bilərlər.
Daraldıcı qurğularda yaranan təzyiqlər fərqini ölçmək üçün müxtəlif tipli differensial manometrlərdən istifadə oluna bilər. Hər bir halda diferensial manometrin tipi axının göstəricilərindən, istehsalın xarakterindən, avtomatlaşdırma sisteminin texniki təminatından və s. asılı olaraq əsaslandırılmalıdır.
Difmanometr-sərfölçənlə daraldıcı qurğu arasında əlaqə iki birləşdirici boru (impuls boruları) vasitəsilə həyata keçirilir. Əsasən mis, alüminium, polad və plastik (viniplast və ya polietilen) borulardan istifadə olunur. Borularda hava, qaz və ya rütubət yığıla biləcək üfüqi sahələr olmamalıdır. Buna görə də onları quraşdırarkən maili hissələr nəzərdə tutulmalıdır.
B
Boşaltma sisteminə

Boşaltma sisteminə
b)

Cihaza doğru

hava
irləşdirici boruların diametrı və uzunluğu xüsusi əhəmiyyət kəsb edir. Kiçik diametrli borular asan çirklənir, onlarda su tıxacları və qaz qabarcıqları əmələ gəlir. Borulardakı yüksək müqavimət sayəsində difmanometrin ləngiməsi artır. Impuls xəttləri kimi daxili diametri 10-12mm olan borulardan daha çox istifadə olunur.
Şək. 4.4. Suyun və aqressiv olmayan mayelərin sərfini ölçərkən diferensial manometrin daraldıcı qurğuya qoşulma sxemi:
a)-təmiz maye; b)-tərkibində asılmış hissəciklər olan maye; 1-difmanometr; 2-daraldıcı qurğu; 3- ayırıcı ventilləri; 4- birləşdirici borular; 5- çökdürmə qabları.
Düzgün ölçmələri təmin etmək üçün difmanometri quraşdırarkən ölçülən mühitin xassələrini nəzərə almaq lazımdır. Məsələn, suyun və aqressiv olmayan duru mayelərin sərfi ölçülərkən difmanometri daraldıcı quruluşdan aşağıda quraşdırmaq lazımdır. Quraşdırmanın bu üsulu, boru xətti ilə axan mayedən, birləşdirici borulara və difmanometrə hava və ya qaz düşməsi ehtimalını mümkünsüz edir.
Əgər ölçülən maye asanlıqla çöküntü verirsə, onda difmanometrdən əvvəl çökdürmə qabları quraşdırmaq lazımdır.
İsti mayelərin (T=120°C) sərfini ölçərkən birləşdirici xəttə su ilə doldurulmuş tarazlaşdırıcı qablar daxil etmək lazımdır. Hər iki qab və onların yan deşikləri bir hündürlükdə olmalıdır. Tarazlaşdırıcı qablar lazımi həcmə malik olmalıdırlar ki, onların içindəki suyun temperaturu az dəyişsin.
Aqressiv mayelərin sərfinin ölçülməsi zamanı birləşdirici boruları və difmanometri mühafizə etmək məqsədilə, membran qurğuları, ayırıcı borular və borularla verilən qoruyucu qazlardan istifadə edirlər. Belə qurğu sxemləri özlü mayelərin, çirklənmiş mühitlərin və s. sərfini ölçərkən də istifadə olunur.
Hava və aqressiv olmayan qazın sərfini ölçərkən difmanometri daraldıcı quruluşdan yuxarıda quraşdırmaq məsləhət görülür. Belə quraşdırmada birləşdirici borularda əmələ gələn kondensat boru xəttinə axır.
4.3. Sürət və həcm sayğacları

Ölçmə üsuluna görə maye sayğacları sürət və həcm sayğaclarına bölünür. Sürət sayğacları elə qurulmuşdur ki, ölçülən maye cihazın daxilindən keçərkən onun xətti sürəti sayğac elementinin bucaq sürətinə çevrilir. Bu prinsip üzrə qurulmuş sayğaclara sürət sayğacları deyilir. Şəkil 4.5-də vintvarı fırlanqıclı (turbinli) sürət sayğacının quruluşu göstərilmişdir. Belə sayğaclar böyük maye miqdarının ölçül-məsinə xidmət edir və 20-1250  /saat həddlərində götürülmüş nominal sərfə hesablanır.

Maddə sərfinin təyinatına görə kimi təyin olunur. Burada v_or-mayenin orta sürətidir; S- axının en kəsiyinin sahəsidir, m²-la.

Ş
ək. 4.5. Vintvarı fırlanqıclı sürət sayğacının quruluşu.

Axın istiqamətində qoyulmuş pərli fırlanğıcın, müəyyən zaman parçasında təyin edilmiş dövrlər sayına görə, cihazın daxilindən keçən maddə miqdarı barəsində nəticə əldə etmək olar.

Burada, n-fırlanğıcın dövrlər sayıdır; c- cihazın mexaniki və hidravlik xüsusiyyətlərini nəzərə alan mütənasiblik əmsalıdır.

Yuxarıdakı ifadələri birlikdə götürüb, yazmaq olar:

Buradan göründüyü kimi fırlanğıcın dövrlər sayı eyni zamanda axan maddənin sərfini də təyin edir. Lakin çöx kiçik sərflərdə bu aslılıq ödənilmir. Bu onunla bağlıdır ki, axın fırlanğıcla gövdə arasındakı boşluqdan keçir və fırlanğıca təsir göstərmir. Bundan başqa fırlanğıcın oxunda yaranan sürtünmə qüvvələri və axın rejiminin dəyişməsi cihazın göstərişlərinə təsir edir.

Cihaza daxil olan maye axını axın düzləndirici (3) ilə tarazlanır və 1- gövdəyə bərkidilmiş geniş addımlı pərləri olan çox girişli vint şəklində hazırlanmış fırlanqıcı (2) hərəkətə gətirir. Fırlanqıcın hərəkəti dişli çarx mexanizmi (4) vasitəsilə hesablama qurğusuna (5) ötürülür. Hesablama qurğusu ya mexaniki ya da elektron tipli ola bilər.