Тақырып Өлшейтін құрылғылыр мен өлшемдер туралы негізгі түсініктер (1 сағ)
-тақырып. Құрал үшін өлшеу температурасы мен әдістері (1 сағ)
жүктеу/скачать 432 Kb.
|
| 2-тақырып. Құрал үшін өлшеу температурасы мен әдістері (1 сағ).
Дәріс жоспары: Жалпы мәліметтер мен әдістердің жіктелуі. Ұлғаю термометрі. Т е м п е р а т у р а ( латынша tempetura-қалыпты жағдай) технологиялық процестердің көпшілігінде желі болатын негізгі параметр және тең жүйелі термодинамикалық жағдайды сипаттацтын физикалық шама. Температура өлшеу құралы үшін техникалық және әдістердің әр түрлі қажетті себебін қабылдайтын,-ерекше ұстаным қатарын сипаттайтын физикалық шама. Температура жылу жағдайын анықтайтын параметр. Бұл параметрдің белгісі дененің молекулалық қозғалысқа түсетін энергиясымен анықталады. Дененің жоғарғы температурасы орташа кинетикалық энергияның жоғарғысын иеленеді. Температураның шкаласын әр түрлі шартта ұсынылған температураны өлшеу үшін, жүз градустағы ең көп таралу температурасының Цельсий шкаласын алады. Қалыпты атмосфералық қысымда судың қайнау нүктесі (1000С) мен мұздың балқу нүктесінде (00С) температурасының негізгі шекті интервалы, осы шкаланың негізгі нүктесі болып қабылданған. Температураның негізгі интревалында бірлік температураның жиілуі жүзге теңдігі градус деп алынған ( латын тілінен gradus-адым, баспалдақ). Реамюра шкаласы - оR мен Фаренгейт шкаласы -оҒ цельсий шкаласының қтарындағы шартты температурасында пайдаланады. Бірдей саналып көрсетілген температураның шкалары ара қатынасы бойыеша былайша орындалады: 10С=1.8 оҒ=0.8 оR. Негізгі термодинамиканың екінші заңында температураның төменгі шекаралық интервалы абсалюттік нөл нүктесіндегі қызметі, ал «үшайыр нүктедегі сулар» жоғарғы шекаралық сапасында термодинамикалық шкалада Кельвин температурасына мұздың еруінің жоғарғы нүктесі 0.10С жатады. Бұл нүкте сандық белгісімен 273.16К тең болады. Судың үш фазасының арасындағы тепе-теңдік температуралары: қатты(мұз), сұйық және газ күйіндегі (су буы) судың үшайыр нүктесі деп аталады. Термодинамикалық температурада бірлік кельвинмен бірге (К) градус Кельвин (0К) атауы да болады. Абсалюттік Кельвин шкаласында кез келген температура былай анықталуы мүмкін: T=273.16K+t (мұнда t 0С-дағы температура). Бірдей реперлік точкада базалық екі шкаланың бір градус Кельвинға (1К) бір градус Цельсий сәйкес келетіні белгіленеді. Қазіргі уақытта температураны өлшеу құралы мен пайда болуы, температураны өлшеу заты болады. Өлшеу құралына сәйкес бұл тәуліктік құрылыс принципі болып анықталады. Температураны өлшеудің негізгі контакт әдісі болса, термометр негізгі үш топқа бөлінеді: 1)Ұлғаю термометрі. 2) Термопар немесе термоэлектрлік термометр 3) Электрлік кедергі термометрі Термометрдің негізгі контаксыз әдісі пирометр деп аталады және жарықтық, радияциялық немесе түстілік деп бөлінеді. Термометрдің сұйықтығы. Материалдың қабығы мен сұйықтығының ұлғаю көлемі әртүрлі коэффиценттерінің, енгізгі ұлғаю термометрінің температурасының сұйықтығымен өлшенеді. Жұмыстың сапалығына сирек кездесетін заттардың барлығы сынап және этил спирті, кездейсоқ кездесетін толуол, эфир, пентан және басқалары. Сұықтағы шыны техникалық термометр (сур) сұйықтыққа (кәдімгі сынап) толтырылып бұрандалады, қыл-түтіктің қалыңша түтікшесіне жалғанған, оның шкаласындағы пластина, қабықшаның сыртында шыны болуы керек. Ұлғаю коэффицентті аз шыны термометрлік сорттан термометрдің қабығы дайындалады. Жоғарғы температураны өлшеу үшін кварц қабылданады. Шыны сұйықтықтағы термометр кең ассортименттен: жалпыөндірістік, медициналық, ауылшаруашылық, гидрометерологиялық және басқаларынан дайындалады. Мұндай термометрді өлшеу үшін температуралары -90-тан +7000С дейін, ал органикалық сұйықтық толтырылған термометрде -90-тан +300С дейін және 60-тан +2000С дейін қабылданады. Олар түзуден (П және А түрі) және бұрыш иілгіштігі 900-1350 бұрышқа (У және Б түрі) дайындалады. Әртүрлі ұзындықта L=60 мм төменгі бөлігі орындалады. Термометрдің шыны қабықшасы бұзылудан сақтау үшін, термометрдің сыртқы пішіні бойынша түзу және бұрышталған болаттан жасалып орындалады. Сынапты электрконтактісі (ТПК және ТЭК түрі) техникалық термометрді температураны өлшеу мен сигналдық үшін (қарапайым сызбада) қабылдайды. Термометрдің электр контактісіне қиятүтіктің түтікшесі қойылады. Шыныдағы термометрдің динамикалық қасиеті сынапқа жеткіз функциясымен атқарылады: W(P)=()/(Tp+1), мұндағы К-жеткізу коэффиценті - 0,1с кешігуі Т- 3,2с тұрақты уақыты. Термометрдің сыртындағы қорғанышы 3,5 және 34с кешігуі және тұрақты уақытынан артық бірнеше сәйкестік құрылады. Манометрлік термометр.Жабық герметикалық терможүйеде температураның негізгі өзгеру қысымы термометрдің манометрлік принципінің жұмыстық (термометрлік) әрекеті болады. Бұл термометр жұмыстағы затқа байланысты газдық, сұйықтық және конденсациялық (ТДГ, ТПГ, ТДЖ, ТПЖ,ТКП түрлері және басқалары) болып бөлінеді. Монометрлік термометрдің түрлерінің барлығы іспеттес құрылған. Аспап (сурет) ұзындығы 60м дейінгі қиятүтіктің түтікшесіндегі, жеңді металдық қорғаудан, термобаллоннан тұрады. Заттың жұмысы терможүйедегі жабық термобаллонның ішіндегі көлемі үлкейеді немесе қысымы жоғарылайды. Бұл өзгеру жеткізу механизмі арқылы, аспаптық бағыттамасы манометрлік түтікшені қабылдайды. Термобаллон тот баспаған болаттан дайындалса, ал қылтүтік мыстан немесе диаметрі 0,15 0,5мм болатын болат түтікшенің әдеттегідей соңында жабдықталады. Монометрлік термометрдің өлшеу диапаознының температурасы -120+6000С дейін, тура класы 1,5,5. Идеал газдың қасиетіне термодинамикалық қасиет жақын, газдың манометрлік термеметрге герметикалық жабық термодүйедегі азот пен гелий толтырылады. Терможүйеде газдың бастапқы қысымы1-5МПа. Аспаптың шкаласы сызықша. Сол себептен, аспапта көрсетілгендей, газдың қысымы терможүйедегі атмосфералық қысымнан едәуір емес тербеліспен әсер етеді. Сұйықтық.Манометрлік термометрде заттың сапалық жұмысында, бөлменің температурасында сынаптың қысымы 10-15МПа немесе толуол, ксилол, пропилен спирті, силикондық сұйық және т.б. пайдаланылады. Аспаптың шкаласы құйылмалы. Органикалық сұйықтық үшін 1500С, ал шегінде жатқан диапазонның өлшем -300С сынаппен толтырылған. Көлемі 0,7-0,75 термобаллондағы конденсациялық манометрлік термометрдің төмен қайнаған сұйықтықтары – этилхлориді, метилхлориді, ацетон, этил эфирі және т.б. толтырылады. Терможүйеде жоғарғы екі температуралары сұйықтықтың булануы мен қысымның үлкеюі қиятүтік арқылы манометрлік серіппеге әрекеттесіп, қабылданады. Аспаптың конденсациясының сезгіштігі ең көп, бірақ олардың өлшеу диапазоны 0-2000С үлкен емес. Аспаптың көрсеткішіне атмосфералық қысымның өзгеруі әсер етсе, қоршаған ортадағы температураның өзгеруі әсер етпейді. Термометрдің манометрлік жеткізу функциясы мына түрде болуы мүмкін: W(P)=()/(Tp+1), мұндағы К-жеткізу коэффиценті - 8с кешігуі Т- 1с тұрақты уақыты. Манометрлік термометр – автоматикалық тіркеу мен жөнелтудің ара қашықтығын өлшеуге рұқсат беретін қарапайым жеткілікті құрылысты жүзеге асырады. Қазіргі уақытта өнеркәсіптік манометрлік термометрдің үйлесімімен шығатын сигналдың пневматикасы және электрикасы шығарылады. Дилатометриялық термометр. Жылудың ұлғаюының қатты денедегі негізгі әрекетін дилатометриялық термометр деп атайды. Олар негізгі екі түрінен: стерженнен және биметалдан дайындалады. Стерженді дилатометриялық термометрдің негізгі принципі (сур) әртүрлі ұзындықтағы түтікше мен қыздырылған стерженнің айырмашылығын, олардың сызықтық коэффицентінің ұлғаюының себебін пайдалану. Түтікше сызықтық коэффиценттінің ұлғаюы аз материалдардан – кварц, инвар, ал стержень – көбірегінен(жез, мыс , аллюминий, болат) дайындалады. Стерженнің қозғалысы аспаптың бағыттамасына механикалық берілудің көмегімен жеткізіледі. Дилатометриялық өлшеу шегінің температурасы -150-ден +7000С дейін құрылған. Биметалды дилатометриялық термометр (сур) түрлі спиральды (н/е жазық) серіппеден, екі пластинадан құрылған металдардың әртүрінен, барлығы бойынша ұзындығы пісірілген сезімтал элементтен болады. Сыртқысына қарағанда ішкі пластина сызықтық коэффициенттің ұлғаюынан үлкен болады, сондықтан қыздырылғанда мұндай серіппе айналады. Осындай термометрмен өлшенетін температураның шегі -150-ден +7000С дейін, тура шкаласы 1-2,5. Олар орнатылған мұздатқышта, тұрмыстық тоңазытқышта, кондиционерде және т.б. кеңінен қабылданған. Бақылау сұрақтары Бұл шкала бойынша қандай температуралық шкала мен бірлік өлшеу температураларын білесіздер? Температураны өлешу әдістерінің жіктелуін келтіріңіз. Термометрдің ұлғаю әрекетінің принципін көрсетіңіз. Дилатометриялық термометрдің құрылысын түсіндіріңіз. Манометриялық термометрдің құрылысымен әрәкетінің приципін түсіндіріңіз. Ұсынылған әдебиеттер. 1. Фарзане Н.Г Технологиялық аспаптар мен өлешулер:Кітап жоғары оқу орны үшін /Л. В. Ильясов, А. Ю. Азим-заде.Москва:Высшая школа,1989-456б. 2. Котов К. И. Автоматтық технологиялық процесс және бақылау,өлшеу құралы. Шағынпроцессорлық және есептеуіш техника/М.А. Шершевер.-М.:Металлургия,1989.-496б. 3. Гольцман В.А Автоматтық жылулық процесі және бақылау аспаптары. –М: Высшая школа,1980.-240б. 4. Топерверх Н.И Жылу техникасы мен реттеу аспабы/М.Я Шерман. -М.:Металлургия,1976.-510б. СӨЖ үшін бақылау тапсырмасы (1 тақырып) [1,4]. Реферат: Ұлғаю термометрі. жүктеу/скачать 432 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|