2-modul. Bosim datchiklari

2-MODUL. BOSIM DATCHIKLARI

Texnologik jarayonlarni borishidagi bosim va bosim pasayishlarini manometr, vakiummetr va vakiummanometrlardan foydalanib o‘lchanadi. Ular o‘zlarini ishlash prinsiplariga qarab suyuqlikli, deformatsion, yuk-porshenli va elektrik bo‘lishi mumkin.

Manometr bu absolyut bosim (R_abs) bilan barometrik bosim (R_bar) o‘rtasidagi farq, ortiqcha bosim (R_ort) ni R_abs ≥ R_bar bo‘lgan holatni o‘lchaydigan qurilma.
Vakiummetr bu absolyut bosim (R_abs) bilan barometrik bosim (R_bar) o‘rtasidagi farq, ortiqcha bosim (R_ort) ni R_abs ≤ R_bar bo‘lgan holatni o‘lchaydigan qurilma.
Vakiummanometr esa ikkala holatda ham bosimni o‘lchashga mo‘ljallangan qurilmadir.
Bosim fizik kattalik bo‘lib, u bir jismni ikkinchi bir jism sirtini yuza birligiga ta’sir etuvchi kuchdir. Gaz va suyuqliklar ma’lum idishlarda tutib turilganligi va harakatda bo‘lganligi sababli ularni ta’sir kuchi idishni hamma qismiga bo‘ladi. Bosim kattaligi gaz yoki suyuqlikni tashkil etuvchi zarralarni ichki energiyasini xarakterlaydi. Bosimni SI sistemasidagi o‘lchov birligi Paskal bo‘lib 1Pa = 1N/m². Pa ga karrali bo‘lgan birliklar bilan bir qatorda kgs/sm², kgs/m² birliklar ham ishlatiladi . ^.

Absolyut bosim deyilganda gaz yoki suyuqlikni to‘la bosim tushiniladi. Barometrik bosim esa bu atmosfera bosimidir.

Suyuqlili va deformatsion bosim o‘lchash vositalari asosan texnik o‘lchash vositalari hisoblanib, ko‘p xollarda statik protsesslarni bosimini o‘lchashda foydalaniladi. Ulardan boshqa manometrlarni kalibrovkalashda namunaviy o‘lchov vositasi sifatida ham qo‘llaniladi. Yuk –porshenli bosim o‘lchash qurilmasi asosan namunaviy o‘lchash vositasi sifatida ishlatilishidan tashqari, bosimni etalloni sifatida ham qo‘llaniladi.
Hozirgii zamon ishlab chiqarish korxonalarida texnologik jarayonlarni uzliksiz nazorat qilishda va texnologik jarayonlarni avtomatik boshqarish tizimlarida asosan elektron (elektrik) bosim datchiklaridan foydalaniladi. Ular quyidagilar:

• 
  P’ezoelektrik;
  
• 
  Tenzorezistorli;
  
• 
  Sig‘imlmli;
  
• 
  Rezonansli;
  
• 
  Induksion;
  
• 
  Ionizatsion.
  

Pezoelektrik bosim datchiklari. kristallarni ma’lum uni ostida bosim berilganida karama qarshi tomonlarida zaryad to‘planish hodisasiga asoslangan.




1.25. Расм. Пьезоэлектрик босим датчиги схемаси. 1- менбрана, 2- кварц, 3- металл қатлам.

1.25. Rasmda p’ezoelektrik bosim datchigi sxemasi keltirilgan. R bosim 1 menbrana orqali 3- kvarsga ta’sir etib, uni deformatsiyalaydi. Natijada, pezoelektrik fizik hodisaga asosan. Z metal qatlamlarda turlicha ishorali zaryadlar hosil bo‘ladi.

Xosil bo‘layotgan zaryadni quyidagicha ifodalash mumkin:

Q = kF = kPS (1.3.1)

bu yerda k – pezoelektrik doiymisi Kl/N, R - ta’sir etuvchi bosim.

Datchik chiqishidagi kuchlanish

u = Q/C (1.3.2)

ifodasi bilan aniqlanadi. Bu yerda C – o‘lchash zanjiridagi umumiy sig‘im.

Kvars boshqa p’ezoxususiyatlarga ega bo‘lgan segnetoelektriklar ichida mexanik jihatdan mustaxkam va qattiqligiga ega bo‘lgani uchun menbranani qattiq deformatsiyalanishiga yo‘l qo‘ymaydi. Bu esa pezoelektrik effektni uzatilishini kechiktirmaydi. Shuning uchun bunday pezoelektrik datchiklarni yuqori chastotali tebranishlarni aniqlashda ham ishlatish imkonini beradi. Kvarsni p’ezoelektrik doiymisi 2·10^-12 K/N teng bo‘lib, haroratga kam bog‘liqligi yuqori haroratli jarayonlarda bosim datchigi sifatida qo‘llanilanishiga olib keladi.


1.26. Rasm. Tenzoqarshilikli bosim o‘lchash datchigining o‘rnatilish sxemasi

Quyidagi 1.27-rasmda esa tenzoqarshilikli bosim o‘lchash datchigining o‘rnatilish sxemasining MATLAB dasturida yaratilgan modeli berilgan. Bu model orqali tenzoqarshilikli bosim o‘lchash datchigining deyarli barcha rejimlardagi parametrlarini ko‘rish imkoni mavjuddir.