Tajriba ishi №3 Mavzu: Sarfni va sathni

Elektr sath o‘lchagichlari
Elektr sath o‘lchagichlarda suyuqlik sathning holati biror elektr signaliga o‘zgartiriladi. Elektr sath o‘lchagichlar orasida eng ko‘p tarqalgani sig‘imli va aktiv qarshiliklarning o‘zgarishiga muvofiq o‘lchashga acoclangan asboblardir.
Suyuqlik sathining o‘zgarishi bilan bog‘liq ravishda elektrodlar orasidagi elektr sig‘im o‘zgarishiga asoslangan asbob sig‘imli sath o‘lchagich deb ataladi. Bunda, suyuqlikning dielektrik xususiyatlari nazorat qilinadi. Suyuqlik sathini sig‘imli sath o‘lchagich yordamida o‘lchashning prinsipial sxemasi 3.19-rasmda ko‘rsatilgan. Bu o‘lchagich silindrik kondensator va o‘lchov asbobidan iborat. Sath o‘lchanishi kerak bo‘lgan suyuqlik quyilgan idishga izolyasion material bilan qoplapgan elektrod 2 tushiriladi. Elektrod idish devorlari bilan birgalikda silindrik kondensatorni hosil qiladi, uning sig‘imi suyuqlik sathi o‘zgarishi bilan o‘zgaradi. Sig‘imning kattaligi elektron kuchaytirgich 3 orqali kuchaytirilib, signalizator yoki o‘lchov asbobi 4 ga uzatiladi.
Sig‘imli sath balandlik o‘lchagichlarni silindrik va plastinkali turda, shuningdek, qattiq sterjen ko‘rinishida chiqariladi.
O‘zgartkichning sig‘imi ikki qism sig‘imi — suyuqlikka botirilgan ε_s dielektrik o‘tkazuvchanlikli va muhitda joylashgan ε_M (havo uchun ε_M = 1) dielektrik o‘tkazuvchanlikli qismlar sig‘imlari yig‘indisiga teng.
Silindrik o‘zgartkichning sig‘imi (5.9- rasm, b) quyidagicha ifodalanadi:
, (3.43)
bu erda, h — sathning o‘lchanayotgan balandligi, sm; N — idish balandligi, sm; D va d — o‘zgartkich naychalarining tashqi va ichki diametrlari, sm; S — silindrik o‘zgartkichning sig‘imi, p F.
Agressiv, lekin elektr tokini o‘tkazmaydigan suyuqliklar sathini o‘lchashda o‘zgartkich qoplamalari kimyoviy turg‘un qotishmalardan tayyorlanadi yoki har bir qoplama korroziyaga qarshi modda (viniplast yoki ftoroplast) bilan qoplanadi. Bu qoplamalarning dielektrik xususiyatlari hisoblashlarda e’tiborga olinadi. Elektr o‘tkazadigan suyuqliklar sathini o‘lchashda ham qoplamalar izolyasion modda bilan qoplanadi.
Elektr sig‘imi, odatda, rezonans va ko‘prik sxemalari yordamida o‘lchanadi. Rezonans usulida o‘lchanayotgan sig‘im induktivlik konturiga parallel ulanadi va rezonans konturini hosil qiladi. Rezonans konturi o‘zgartkichning ma’lum boshlang‘ich sig‘imdagi ta’minlovchi chastota rezonansiga rostlanadi. O‘zgartkichning sig‘imi nazorat qilinayotgan muhit kerakli sathga erishgan yoki erishmaganligini ko‘rsatadi. Bu sig‘im o‘zgarishi natijasida uning chastotasi o‘zgaradi va rezonans buziladi. Bu usul ko‘pchilik sig‘imli sath signalizatorlarida ishlatiladi.
Ko‘prik usulida nazorat qilinayotgan sig‘im ko‘prikning bir elkasiga ulanadi. Sath o‘zgarishi bilan sig‘im o‘zgaradi va ko‘prikda nomuvozanat holat vujudga keladi. Nomuvozanatlik signali kuchaytirgich orqali sath birligida darajalangan ko‘rsatuvchi elektr asbobiga uzatiladi.
Ko‘prikli sxemalar eng sodda hisoblanadi. Sathni o’lchash elektron indikator EIU (3.20-rasm) sxemasi bunga misol bo‘la oladi. Ko‘prik Tr transformatorning ikkita ikkilamchi chulg‘ami I va II o‘zgartkichni sig‘imi S_pr va qo‘shimcha kondensator S dan iborat. Ko‘prik suyuqlikning nol sathida muvozanatlashgan, bu erda, kuchaytirgichning kirishi va chiqishida signal nolga teng. Sath ortishi bilan S_pr sig‘imi ortadi, ko‘prik nomuvozanatligi ortadi va kuchaytirgich kirishidagi kuchlanish ortib boradi. Bu signal kuchaytirgich EK bilan kuchaytiriladi, unifikatsiyalangan signalga o‘zgartiriladi va ikkilamchi asbob O‘A bilan o‘lchanadi, EIU sath o‘lchagichlarining o‘lchash chegaralari o‘zgartkich turiga bog‘liq va 1 dan 20 m gacha o‘zgarishi mumkin: yo‘l qo‘yiladigan asosiy xatoliklar chegarasi 1 dan 2,5% gacha bo‘lishi mumkin.
Sig‘imli sath o‘lchagichlar arzonligi, u bilan ishlashning soddaligi, idishda birlamchi o‘zgartkichni o‘rnatish qulayligi, harakatlanuvchi elementlarining yo‘qligi, haroratlarning (kriogenligidan +200°S gacha) va bosimlarning (6 MPa gacha) etarli keng oralig‘ida foydalanish mumkinligi sababli keng tarqalgan. Ularning kamchiliklariga qovushoq (1 Pas dan ortiq dinamik qovushoqlikkacha), parda hosil qiluvchi, kristallanuvchi va cho‘kma hosil qiluvchi suyuqliklarning sathni o‘lchashga yaramasligini, shuningdek, suyuqlikning elektr xossalarining o‘zgarishiga va birlamchi o‘zgartkichni o‘lchov asbobi bilan ulaydigan kabel sig‘imi o‘zgarishiga g‘oyat sezgirligini kiritish mumkin.