2.7. Taxogeneratorlar
Taxogeneratorlar bucaq sürətini ölçmək üçün nəzərdə
tutulur . Taxogeneratorlar minyatur , sabit və dəyişən
cərəyan generatorlu olub əsasən müstəqil təsirlənmə
dolaqlarına malik olurlar . Müstəqil təsirlənmə dolağı kimi
sabit maqnitlərdəndə istifadə edilir.
Sabit cərəyan taxogeneratorları
- 60 -
Şəkil 2.45-də sabit cərəyan taxogeneratorunun sxemi
göstərilmişdir .
Şəkil 2.45. Sabit cərəyan taxogeneratoru
Məlum olduğu kimi U
çx
~Фn və ya U
çx
=kw . Yəni
U
çx
lövbərin bucaq sürətinə mütənasib olur .
Asinxron dəyişən cərəyan taxogeneratorları
Aşağıdakı şəkildə asinxron dəyişən cərəyan
taxogeneratoru göstərilmişdir .
Şəkil 2.46. Dəyişən cərəyan
taxagenaratoru
Taxogeneratorun statorunda qarşılıqlı perpendikulyar
olan iki dolaq yerləşdirilir . Onlardan biri giriş dolağı
U
çx
U
t
g
TD
rotor
U
çx
U
t
TD
g
- 61 -
yəni təsirlənmə dolağı , digəri isə çıxış dolağı olur . Giriş
dolağına gərginlik verdikdə əgər rotor fırlanırsa bu
zaman çıxış dolağında rotorun fırlanma tezliyinə
mütanasib EHQ yaranır .
2.8.Temperaturun nəzarət qurğuları
Cisimlərin temperaturu onların qızma dərəcəsni müəyyən
edir və malekulların daxili kinetik enerjisini xarakterizə edir.
Temperaturun ölçülməsi praktik olarak yalnız iki cisimin qızma
dərəcəsinin müqayisəsi yolu ilə mümkündür.
Temperaturu ölçmək üçün temperaturdan asılı dəyişən və
ölçülməyə asan tabe olan hər hansı bir fiziki xassədən istifadə
olunur. Temperaturu ölçmək üçün adətən aşağıdakı elektiriki
termometrlərdən istifadə olunur:
1. Temperaturdan genişlənməyə əsaslanan temperatur
vericiləri.
2. Müqavimət termometrləri.
3. Termoelektirik termometrlər-termocütlər;
4. Şüalanma pirometrləri
Bimetal temperatur vericiləri
Bimetal quruluşca biri-birinə yapışdırılmış istilikdən
genişlənmə əmsallarə kəskin fərqlənən bimetallik lövhədən
ibarətdir (şəkil12.47.). Temperaturun dəyişməsi zamanı
lövhələrin genişlənmə miqdarları müxtəlif olduğunda
tempraturun dəyişməsinin istiqamətindən asılı olaraq, bimetal
lövhə bu vəya digər tərəfə əyilir.
- 62 -
Şəkil12.47. Bimetal lövhənin sxemi
Bimetal lövhənin bu xassəsinə əsaslanaraq müxtəlif temperatur
tənzimləyiciləri və temperatur ölçmə cihazları qurulmuşdur.
Məsələn, ütünün temperatur tənzimləyicisi, güc dövrələrində
tətbiq olunan istilik relrləri, spiral sarğılı termometrlər və s.
Şəkil2.49-da güc elektrik dövrələrini artıq yüklənmədən
qorumaq üçün istifadə olunan istilik relesinin sxemi
göstərilmişdir.
Şəkil2.49. İstilik relesinin sxemi
Sxemdən göründüyü kimi, güc dövrəsindən axan İ
cərəyanı istilik relesinin qızdırıcı dolağından axır. Cərəyan
buraxıla bilən qiymətini aşarsa, bu zaman dolaqdan ayrılan
istikik miqdarı artır və bimetalın qızması artır, bimetal əyilərək
özünün normal bağlı kontaktını açır. İstilik relesini motorun
idarəetmə dövrəsinə qoşulduğundan o motorun işləməsini
dayandırır.
- 63 -
Şəkil2.50-də spiral sarğılı bimetal termometrin sxemi
göstərilmişdir. Sxemdən göründüyü kimi spiralvari sarınmış
bimetal zolağın bir ucu tərpənməz dayağa bərkidilmişdir, digər
hərəkətli ucu isə göstərici əqrəbə bərkidilmişdir. Əgər
temperatur dəyişərsə, o zaman spiralvari sarınmış bimetal bu və
ya digər tərəfə burularaq özü ilə birlikdə göstərici əqrəbi də
döndərir. Nəticədə əqrəb şkala üzərində dönərən uyğun
temperaturu göstərir.
Şəkil2.50. Spiral sarğılı termometrin sxemi
Manometrik temperatur vericiləri
Manometrik termometrlərin iş prinsipi germetik
balona doldurulmuş yüksək istidən genişlənmə əmsalına malik
qaz və ya mayelərin istidən genişlənməsi nəticəsində təzyiqin
artmasına əsaslanır. Əgər temperatur dəyişməsi səbəbindən
təzyiqin dəyişməsi manometrik ölçü cihazına verilirsə və cihazın
şkalası temperatura görə bölgülənərsə, bu zaman temperaturun
manometrik ölçülməsi yerinə yetirilir. Əgər temperatur
dəyişməsi səbəbindən təzyiqin dəyişməsi hər hansı bir üsulla
- 64 -
elektirik siqnalına çevrilərsə, bu zaman biz manometrik
temperatur vericisi qurmuş oluruq. Şəkil2.51-də manometik
temperatur vericisinin sxemi göstərilmişdir.
Şəkil2.55. Manometrik temperatur vericisinin sxemi
1-temperaturu ölçüləcək mühitdə yerləşdirilmiş balon;
2-işçi maye; 3-kapilyar boru; 4-silfon kamerası; 5-ox;
6-göstərici əqrəb; 7-yerdəyişməni elektrik siqnalına
çevirən qurğu.
1 balonunda temperaturun dəyişməsi nəticəsində 2 işçi mayesi
genişlənərək təzyiqi artırır, 4 silfonu sıxılır, hərəkət 5 oxu
vasitəsi ilə 6 göstərici əqrəbə və 7 yerdəyişməni elektrik
siqnalına çevirən qurğuya ötürülür. Nəticə olaraq temperatur
ona mütənasib elektrik siqnalına (gərginliyə) çevrilir.
Müqavimət termometrləri
Temperaturun termomüqavimətlər vasitəsi ilə ölçülməsi,
metal və ya yarımkeçiricilərin müqavimətlərinin
temperaturdan asılı olaraq dəyişməsi xassəsinə əsaslanır.
Metallarda temperaturun artması onun müqavimətinin artmasına,
yarımkeçiricilədə isə əksinə, müqavimətin azalmasına səbəb
- 65 -
olur. Adətən metallardan hazırlanan müqavimət temperatur
vericiləri rezistiv temperatur vericiləri, yarım keçiricilərdən
hazırlanan müqavimət temperatur vericiləri isə termistorlar
adlanırlar. Şəkil2.56-da müqavimət temperatur vericilərinin
temperatur xarakteristikaları verilmişdir.
Şəki2.56. Müqavimət temperatur vericilərinin
temperatur xarakteristikaları
Rezistiv temperatur vericiləri-RTD (resistance temperature
detector)
Ümumiyyətlə metallar üçün müqavimətin temperatur
əmsalı müabət kəmiyyətdir, yəni naqilin temperaturu artdıqca
müqaviməti də artır. Müəyyən intervalda metalların
müqavimətlərinin temperaturdan asıllığını xətti qəbul etmək
olar və aşağıdakı kimi ifadə olunur .
R = R
0
(1+αt)
Burada α – müqavimətin temperatur əmsalıdır .
Termomüqavimət hazırlamaq üçün adətən saf metallardan
istifadə olunur ki , bunlarda aşağıdakı tələbləri
ödəməlidirlər.
1) Metal oksidləşməməlidir və temperaturu ölçüləcək
mühitlə reaksiyaya girməməlidir.
- 66 -
2) Metalın elektrik müqavimətinin temperatur əmsalı
α kifayət qədər böyük və sabit olmalıdır .
Rezistiv temperatur vericiləri 200
-dən +850 -yə
qədər temperaturları ölçməç və nəzarət etmək üçün istipfadə
edilir. Ümumiyyətlə aşağı temperaturlarda rezistiv temperatur
vericiləri daha yüksək dəqiqliyə malikdirlər daha çox tətbiq
edilirlər. 500
yə qədər standart müqavimət
termometrlərindən, 500
-dən 850 -yə qədər isə xüsusi rezistiv
temperatur vericiləridən istifadə edilir.
Rezistiv temperatur vericiləri əsasən platin və nikel
naqildən hazırlanır. RTD vericiləri hazırlamaq üçün platin və ya
nikel naqil ya keramik, ya şüşə, ya da sərt kartondan hazırlanmış
karkas üzərinə sarınır və təyinatından asılı olaraq xüsusi metal
gövdədə yerləşdirilir. Rezistiv temperatur vericisinin kanstruktuv
sxemi şəkil2.57-də göstərilmişdir.
Şəkil2.57. Rezistiv temperatur vericisinin konstruktiv sxemi
1-metal gövdə; 2-çıxış klemniki; 3-verici sarğısı
4-qeyrikeçirici qapaq.
- 67 -
Rezistiv temperatur vericiləri standart müqavimətlərdə
hazırlanırlar. Rezistiv temperatur vericilərinin standart
müqaviməti dedikdə onların 0
temperaturda olan və standartla
qəbul edilmiş müqaviməti başa düşülür. Adətən standart
müqavimət kimi 100(om) götürülür. Məsələn, Pt-100 yazılmışsa,
bu platindən ola və 0
-də müqaviməti 100(om) olan rezistiv
temperatur vericisidir. RTD temperatur vericilərində ölçülən
temperaturdan onun müqavimətinin aslılığına bölgüləmə
(qradirovka) xarakteristikası deyilir və hər bir RTD verici üçün
cədvəl şəkilində verilir. Məsələn, Ni-100 RTD verici üçün
bölgüləmə cədvəli aşağıda göstərilmişdir.
Şəkil2.58. Ni-100 RTD üçün bölgüləmə cədvəli
Termistorlar.
Termistorlar temperatura həssas olan yarımkeçirici
müqavimətdir. Termistorlar mənfi temperatur əmsalına malikdir,
yəni temperaturun artması ilə onların müqaviməti azalır və bu
asılılıq qeyri xəttidir olub, aşağıdakı kimi ifadə olunur.
Burada, T-temperatur Kelvin dərəcə ilə, R
0
- T
0
temperaturunda
tetmistorun müqaviməti,
- sabit əmsaldır. Termistorlar üçü
müqavimətin temperaturdan asılılıq əyrisi şəkil....-də
göstərilmişdir.
0
/
1
/
1
0
T
T
e
R
R
- 68 -
Müqavimət termometrlərinin qoşulma sxemləri
Temperaturun müqavimət termometrlər vasitəsi ilə
ölçmək üçün müqavimət termometrləri körpü ölçü sxemi üzrə
qoşulurlar. Belə qoşulmanın sxemi şəkil2.59-da göstərilmişdir.
Şəkil 2.59. RTD temperatur vericisinin qoşulma sxemi
Sxemdən göründüyü kimi RTD müqavimətindən axan cərəyan
səbəbindən İ
2
R qədər enerji sərf olunur və RTD isinir. İsinmədən
meydana çıxan xətaların qarşısını almaq üçün RTD-dən bu
cərəyan kompensasiya edilməlidir. Əgər RTD-yə bağlanan
kabelin uzunluğu bir-iki metrdən çox olarsa, bu zaman şəkildən
göründüyü kimi nəzərə alınmayan bir r müqaviməti meydana
gəlir. Bu müqavimət səbəbindən yaranan xətanı aradan
qaldırmaq üçün RTD-yə bğlanan kabellə eyni şəraitdə olan və r
müqamimətini kompensasiya etməklə dğvrəyə qoşulan yalançı
kabeldən istifadə edilir. Şəkil2.60-da üç naqilli kabeldən istifadə
etməklə kabelin uzunluğu səbəbindən yaranan xətanın
kompensasiya edilməsi üçü qoşulma sxemi göstərilmişdir.
- 69 -
Şəkil2.60. RTD vericisinin üç naqillii qoşulma sxemi
Termoelektirik termometrlər (termocütlər)
Termoelektiriki termometrlərin iş prinsipi dövrədə yaranan
termoelektirik hərəkət qüvvəsının (TEHQ) temperaturdan asılı
olmasına əsaslanır. Əgər müxtəlif materiallardan hazırlan mış
iki naqili bir birinə qaynaq etsək bu zaman biz termoelektiriki
termometr hazıelamış oluruq və bunun köməyi ilə temperaturu
ölçə bilərik. Uclar hər iki tərəfdən və ya yalnız bir tərəfdən
qaynaq edilə bilər, lakin çox hallarda naqillərin bir tərəf ucları
qaynaq edilir. Şəkil 2.61-də bir tərəf ucları qaynaq edilmiş
termocütün sxemi gösərilmişdir.
Şəkil2.61. Termocütün sxemi
Termocütün qaynaq olunmamış uclarına, yəni sərbəst
uclarına TEHQ-ni ölçmək üçün cihaz qoşulur. Əgər
- 70 -
lehimlənmiş uc qızdırılarsa,bu zamam qızdırılmış lehimli ucla
soyuq sərbəst uclar arasında yaranan temperaturlar fərqi
səbəvindən lehinlənməmiş soyuq uclar arasında TEHQ yaranır
Yaranan TEHQ birmənalı olaraq uclardakı temperaturlar fərqinə
mütənasib olur. Bu asılılıq məlumat kitablarında verilir və
dərəcələmə cədvəli adlanır. Dərəcələmə cədvəli hər bir konkret
tip termocüt üçün TEHQ-nin uclardakı temperaturlar fərqindən
asılılığını göstərir.
Hər hansı bir nöqtədə temperaturu ölçmək üçün
termocütün isti ucunu (lehimlənmiş) ucunu həmin nöqtədə
yerləşdirərək onun soyuq uclarındakı TEHQ-ni ölçmək lazımdır.
Bundan sonra, əgər soyuq ucların temperaturunu biləriksə, bu
zaman dərəcələmə cədvəlindən istifadə etməklə isti ucun
temperaturunu müəyyən edə bilərik. Qeyd edək ki, soyuq ucların
temperaturu t
0
sabit qalarsa,bu zaman yaranan TEHQ isti ucun
temperaturuna mütanasib olur. Termocütlər ya t
0
=0
o
C, ya da
t
0
=20
o
C temperaturda sazlanır. Ölçmə zamanı t
0
temperaturu
dərəcələmə zamanındakı qiymətindən fərqlənərsə, bu zaman
ölçmə nəticəsinə uyğun düzəliş edilir:
E
AB
(t – t
0
) = E
AB
(T , T '
0
) + E
AB
(t
0
, t'
0
)
E
AB
(t
0
, t'
0
) - düzəlişi termocütün soyuq ucunun
temperaturunun və isti ucunun temperaturunun olduğu
halda yaranan TEHQ-dir. E
AB
(t
0
, t'
0
) -bu düzəlişin qiyməti
dərəcələnmə cədvəlində verilir . Termocütlərə temperaturun
ölçülməsi zamanı yaranan TEHQ- nin qiyməti çox kiçik
olur. Başqa sözlə bir neçə millivolt olur. Buna görədə
onun ölçülməsində millivoltmetrlərdən və ya
potensiometrlərdən istifadə olunur . Termocütün çıxışındakı
mV-ri ölçərək dərəcələnmə cədvəlinin köməyi ilə
temperaturun seçilməsi və düzəlişin aparılması çox əmək
- 71 -
tutumlu və yorucu iş olduğundan adətən mV –lər uyğun
termocütlər üçün qabaqcadan temperatura görə dərəcələnir.
Termocütlər vasitəsi ilə temperaturun düzgün ölçülməsi
yalnız termocütün soyuq ucunun temperaturunun t
o
sabit
qiymətində mümkündür . Bu səbəbdəndə termocütün soyuq
ucu termocütün öz materialına
uyğun materialla sabit t
0
temperaturlu mühitə gətirilir və
ölçü cihazının (mV) sıxaclarına birləşdirilir . Bu mümkün
olmadıqda xüsusi kompensasiya dolağından istifadə edilir.
Müxtəlif temperatur diapazonlarının ölçmək üçün
termocütlər müxtəlif materiallardan hazırlanır və hər biri
öz dərəcələnmə cədvəlinə malik olur . Hal – hazırda
sənayedə əsasən aşağıdakı termocütlər istifadə olunur .
1) XA – xromel – alyümel : elektrodların biri xromeldən (
xrom və nikel ərintisi) , digəri isə alyümeldən ( aliminum
və nikel ərintisi ) hazırlanır.
2) XK – xromel –kopel : xromeldən və kopeldən (mis
və nikel ərintisindən) hazırlanır .
3) PP – platinorodiya ( platin və rodium ərintisi )
hazırlanır .
C ədvəl 2.1-də termocütlər hazırlanan bəzi materiallar
və uyğun termocütlər vasitəsi ilə ölçmə həddləri
vəyaranan TEHQ göstərilmişdir .
Cədvəl 2.1
- 72 -
adı
tərkibi
TEHQ
mak ölçmə
həddi
xromel
10%Cr+90%Ni
2,95
1000
platinorodiya
90%Pt+10%Rh
0,86
1300
mis
Cu
-
350
platin
Pt
0
1300
alyumel
95%Ni+5%Al
-1,2
1000
kopel
56%Cu+44%Ni
-4
600
konstan
60%Cu+40%Ni
-3,4
600
Şəkil2.62-da XK , XA , PP – termocütlərin dərəcələnmə
xarakteristikaları göstərir.
Şəkil2.62. Termocütlərin dərəcələnmə xarakteristikları
Şüalanma pirometrləri
Şüalanma pirometrləri iş prinsipi qızdırılmış cisimlərin
şüalanmasında istifadə etməyə əsaslanır . Şüalanma
pirometrlərinin yuxarı ölçmə həddi praktik olaraq
məhdud deyildir . Şüalanma pirometrləri ilə ölçmə
kontaktsız yerinə yetirilir . Bu üsulla alovun və yüksək
sürətlə hərəkət edən qaz axınını yüksək emperaturunu
ölçmək olar.
- 73 -
Qızdırılmış cisimdən şüa enerjisi müxtəlif uzunluqlu
dalğalar ( elektromaqnit ) ayrılır . Məs : 500
0
C -yə qədər
qızdırılmış cisimlər infraqırmızı şüalar buraxır .
Temperaturun artması ilə cismin rəngi tünd qırmızıdan
ağ rəngə qədər dəyişir .
2.9. Mexaniki qüvvənin ölçülməsi və nəzarəti
Mexaniki qüvvənin və mexaniki qüvvəyə çevrilə bilən
digər parametrlərin elektrik siqnalına çevirmək üçün
maqnioelastiki vericilərdən istifadə olunur . Maqnitoelastiki
vericilərin iş prinsipi bəzi materiallara mexaniki təsir
olduqda onların μ
a
- maqnit nüfuzluğunun dəyişməsi
xassəsinə əsaslanır . Əgər maqnitoelastiki materialdan
dolağın içliyi kimi istifadə edilərsə bu zaman içliyə
təsir göstərən P qüvvəsi içliyin mexaniki gərginliyin σ
dəyişməsinə o isə öz növbəsinə μ
a
maqnit
nüfuzluluğunun dəyişməsinə səbəb olur . Dolaq dövrəyə
qoşularsa bu
μ
a
–nın dəyişməsi dolağın induktivliyinin L dəyişməsinə
bu isə öz növbəsində dolağın müqavimətinin Z
dəyişməsinə səbəb olur . Nəticədə isə dövrədən axan
cərəyan İ dəyişir. Bunu aşağıdakı kimi göstərmək olar .
P → σ → μ
a
→ Z → İ
Maqnitelastiki konstruktiv olaraq müqavimətin və induksiya
EHQ-nin prinsipi ilə işləyən olurlar. Şəkil2.63a-də
müqavimətin dəyişməsi prinsiipi ilə işləyən, şəkil 2.63b-də isə
inuksiya EHQ-nin dəyişməsi prinsipi ilə işləyən
- 74 -
maqnitoelastiki mexaniki qüvvə vericisinin sxemlərii
göstərilmişdir .
Şəkil 2.63. Maqnitelastik vericimin sxemləri
2.10. Təzyiqin və seyrəkliyin ölçülməsi
Ümumiyyətlə təzyiq dedikdə səthə təsir göstərən
qüvvənin normal toplananının bu səthin sahəsinə olan
nisbəti başa düşülür . Nəzarət olunan prosesin təbiətindən
asılı olaraq mütləq təzyiq və izafi təzyiq anlayışından
istifadə edilir . Mütləq təzyiq P
m
dedikdə biz təzyiqin
hesabat başlanğıcı kimi sıfır qəbul edirik . Əlbəttə P
m
= 0
təzyiqini almaq praktiki olaraq mümkün deyildir . Qeyd
edək ki, təbiətdə olan bütün varlıqlar daim atmosfer
təzyiqinə məruz qalır . Bu təzyiq barometrik təzyiq
adlanır və P
bar
ilə işarə edilir . Buradan belə nəticə çıxır
ki, izafi təzyiq , mütləq təzyiqlə barometrik təzyiqin
fərqinə bərabərdir .
P
i
= P
m
– P
bar
- 75 -
Əgər mütləq təzyiq P
m
barometrik təzyiq P
bar
– dan
kiçik olarsa , bu zaman mövcud izafi təzyiq seyrəklik
adlanır .
Təziyiqi ölçən cihazların təsnifatı
I.
İş prinsipinə görə:
1) Mayeli təzyiq ölçən cihazlar (boruda təzyiqin maye
sütunun səviyyəsi ilə tarazlaşdırılması prinsipinə əsaslanır);
2) Porşenli təzyiq ölçənlər (burada ölculən təzyiq porşenə
təsir edən xarici quvvə ilə tarazlaşdırılır);
3) Yaylı təzyiq ölçənlər (burada təzyiq elastiki elementin
deformasiyasnın qiymətinə ğörə ölçulur );
4) Elektriki təzyiq ölçənlər (burada təzyiqin hər hansı bir
elektriki kəmiyyətə çevrilməsi prensipindən istifadə edilir).
II.
Ölçulən təzyiqin növunə ğörə:
1) Manometirlər (izafi təzyiq ölçülür);
2) Vakummetrlər ( seyrəklik təzyiqi ölçülür);
3) Mano-vakummetrlər (həmi izafi , həm də seyrəklik
təzyiqi ölçülür;
4) Diferensial monometrlər (təzyiqlər fərqi ölçülür);
5) Barometrlər (barometrik təzyiq ölçülür).
MDB məkanında avtomatlaşdırma sistemlərində “Sapfir”
firmasının istehsalı olan elektrik təzyiq ölüçənləri geniş istifadə
olunur. Bu təzyiq ölüçənlər fasiləsiz olaraq ölçülən təzyiqi (izafi
təzyiqi və ya seyrəkləşmə təzyiqini) unifikasiya edilmiş cərəyan
siqanlına çevirir. Burada çıxış siqanlı ya 0-5 mA, ya da 0-20
mA həddində olur. Şəkil 2.64-də belə monometrin sxemi
göstərilmişdir. Sxemdən göründüyü kimi, 3-membran tipli tenzo
çevirici 9-gövdəsinin içərisində yerləşdirilmişdir. 3-
membranının 4-iç hissəsi xüsusi maye ilə doldurulmuş və 6-
membranı vasitəsilə təzyiqi ölçülən mühitdən ayrılmışdır.
- 76 -
Ölçülən təzyiq 7-kamerasına verilir və 6-membranına təzyiq
göstərərək 3-membranının daxilində olan maye vasitəsilə tenzo
çeviriciyə təsir göstərir. Tenzo çevirici membranın
deformasiyası nəticəsində onun tenzo rezistorlarının müqaviməti
dəyişir. Müqavimətin dəyişməsi 2-çıxışları vsaitəsilə 1-ölçü
blokuna ötürülür və təzyiqin ölçülməsi yerinəyetirilir.
Şəkil 2.64. Təzyiq çevricisinin sxemi
Dostları ilə paylaş: |