Suyuqliklar zichligini aniqlash

TAJRIBA ISHI № 1
SUYUQLIKLAR ZICHLIGINI ANIQLASH


Ishdan maqsad
Suyuqliklarning zichligini o‘lchash vositalari, asboblari va usullari bilan tanishi.
Qalqovichli zichlik o‘lchash asboblari ish prinsipini o‘rganish.
Qalqovichli usul orqali har xil suyuqliklarni zichligini amaliy tajribada o‘lchash.


Nazariy qism
Zichlik aksariyat mahsulotlarda muhim sifat ko‘rsatkichlaridan hisoblanadi. Zichlik deb birlik hajimga to‘g‘ri kelgan massa miqdoriga aytiladi.
(5.1)
bu erda: m va V jismning massasi va hajmi.
Xalqaro o‘lchov birligi (SI) tizimida zichlik kg/m³ da o‘lchanadi. Zichlik xaroratga bog‘liq parametrlardan hisoblanadi. SHu sababli Quyidagi formuladan foydalanish mumkin:
(5.2)
bu erda: - ishchi xaroratdagi suyuqlikning zichligi;
- ishchi xaroratga bog‘liq bo‘lmagan va ixtiyoriy xaroratdagi suyuqlikning zichligi;
- t dan t¹ gacha bo‘lgan xarorat oralig‘idagi suyuqlikning issiqlikdan kengayishining o‘rtacha koeffitsienti.
Suyuqlikning zichligini normal xaroratda (20 ⁰S) ko‘rsatish lozim. Bu zichlik Quyidagi formula orqali hisoblanadi:
(5.3)
Zichlikni hisoblashda quyidagi usullardan foydalaniladi: vaznli, gidrostatik, radioizatopli va qalqovichli usullar.
Vaznli zichlik o‘lchash asboblarining ishlash prinsipi nazorat qilinayotgan suyuqlikning ma’lum bir doimiy hajmining vaznini uzluksiz tortib turishga asoslangan. Toza suyuqliklar zichligini o‘lchashdan tashqari vaznli zichlik o‘lchagichlar suspenziya va tarkibida qattiq moddalar bo‘lgan suyuqliklar zichligini o‘lchashda ham ishlatiladi.
5.1-rasmda pnevmatik o‘zgartkichli vaznli zichlik o‘lchagichning prinsipial sxemasi keltirilgan. Suyuqlik rezina tarnov va metall silfonlari 6 bo‘lgan sirtmoqsimon turubka 1 dan o‘tadi. Sirtmoqsimon turubka pnevmo o‘zgartkichning to‘sig‘i 2 bilan bog‘liq. Suyuqlik zichligi oshganda sirtmoqsimon trubkaning vazni ortadi va u pastga harakatlanadi, soplo 3 bilan to‘siq 2 orasidagi zazor kichiklashadi, o‘zgartkichdagi bosim ko‘tariladi. Unifikatsiyalangan pnevmatik signal kuchaytirgich 4 orqali silfon 5 ga uzatiladi (teskari aloqa). Silfondagi bosim suyuqlik zichligining o‘zgarishiga proporsional o‘zgaradi va shkalasi zichlik birligida darajalangan ikkilamchi asbob bilan o‘lchanadi.


5.1-rasm. Pnevmatik o‘zgartkichli vazinli zichlik o‘lchagichning prinsipial sxemasi

Asbob suyuqlikning zichligini sirtmoqsimon trubka to‘ldirilayotgan paytdagi amaliy xaroratda o‘lchaydi.

Vaznli zichlik o‘lchagichlarning afzalligi: trubka kesimining doimiyligi va trubkadan suyuqlikning katta tezlikda o‘tishidir. Bu esa suyuqlik tarkibidagi Qattiq jismlarning trubka tubiga (devorlariga) cho‘kishga yo‘l qo‘ymaydi. Sanoatda 500 … 2500 kg/m³ o‘lchash chegaralariga mo‘ljallangan vaznli zichlik o‘lchagichlar chiqariladi. O‘lchashdagi asosiy xatolik 2%.
Gidrostatik zichlik o‘lchagichlar esa o‘zgarmas balandlikdagi suyuqlik ustunining bosimini o‘lchash uchun xizmat qiladi.
Gidrostatik zichlik o‘lchagichlar keng tarqalgan, chunki bu asboblar sodda tuzilgan va analiz qilinayotgan suyuqlikka o‘rnatiladigan datchiklarda harakatlanadigan qismlar yo‘q. Ularning ishlash prinsipi quyidagicha. Suyuqlik sirtiga nisbatan N chuqurlikdagi R bosim quyidagicha aniqlanadi:
(5.4)
bu erda:  - suyuqliklar zichligi, kg/m³:
g - og‘irlik kuchining tezlanishi, m/s².
Suyuqlik ustunining balandligi N o‘zgarmas bo‘lsa, bosim R suyuqlik zichligining o‘lchovi bo‘ladi. Gidrostatik zichlik o‘lchagichlarda suyuqlik ustunining bosimi, odatda, suyuqlik orasidan inert gaz (havo) ni uzluksiz haydab o‘lchab turiladi. Bu gaz (havo)ning bosimi suyuqlik ustuni bosimiga proporsional (pezmetrik zichlik o‘lchagichlar). Suyuqlik ustunining bosimini bu usulda o‘lchash ko‘rsatishlarini masofaga uzatish imkoniyatini beradi. Haydaladigan inert gaz suyuqlik xususiyatlariga ko‘ra tanlanadi. Haydaladigan gaz sarfi katta bo‘lmay doimiy bo‘lishi shart, chunki sarfning o‘zgarib turishi o‘lchashda qo‘shimcha xatoliklarga olib kelishi mumkin.
Odatda, suyuqlikning turli balandlikdagi ikkita ustundagi bosimlar farqi o‘lchanadi (differensial usul). Bu esa o‘lchanayotgan zichlikning aniqligiga ta’sir ko‘rsatadigan sath o‘zgarishlarini yo‘qotadi.
(5.4) formuladan
yoki (5.5)
bu erda: R₁ va R₂ - suyuqlik ustunlarining bosimi, Pa;