3-mavzu: Bosim to’g’risida umumiy tushunchalar. Bosim o’lchash asboblarining tasnifi. Suyuqlikli bosim o’lchash asboblarining tuzilishi va vazifasi. Suyuqlik manometrlari, ularning tuzilishi va ishlash printsiplari

Qo‘ng‘iroqli (kolokolnie) manometrlar
Qo‘ng‘iroqli manometrlar kichik bosim va kichik vakuumni(tyagomerlar va naporomerlar) o‘lchash uchun va difmanometrlar sifatida qo‘llaniladi.

21-Rasm.
O‘lchov asbobi suyuqlik solingan idishdan va kolokoldan tashkil topgan bo‘lib, uning tagiga trubka yordamida o‘lchanayotgan bosim beriladi va o‘lchanayotgan bosim o‘zgarishi bilan kolokol tepaga yoki pastga siljiydi. Ikki xil kolokolli manometrlar mavjud bo‘lib, birinchisida, o‘lchanayotgan bosim xosil qilayotgan kuch Arximed kuchi bilan muvozanatlansa, ikkinchisida esa, yuk yoki prujina bilan muvozanatlanadi. Birinchisida, bosim ortishi bilan kolokol tepaga ko‘tariladi va bunda kolokol cho‘kish darajasi kamayib, Arximed ko‘tarish kuchi kamayadi. Kolokol siljishi bu kuchlar muvozanatlashguncha davom etadi. Ikkinchisida, bosim xosil qilayotgan kuch prujina bikirligi bilan muvozanatlanadi.

22-Rasm.halqasimon manometrlar
Kichik ortiqcha bosim, vakuum va bosimlar farqini o‘lchashga mo‘ljallangan.

23-Rasm.
O‘lchov asbobi geometrik markazda tayanchga 3 (oporaga) osib qo‘yilgan, to‘siq 2 bilan ajratilgan yopiq halqa 1 ko‘rinishida bo‘ladi. To‘siq 2 ning ikki tomonidan bosim berilishi uchun patrubkalar (4 va 5) mavjud. halqaning pastki qismiga yuk G 6 osib qo‘yilgan. halqaning ichi yarmigacha ishchi suyuqlik bilan to‘ldirilgan. O‘lchanayotgan bosimlar farqi ∆Po‘zgarishi bilan, ya'ni, R₁ > R₂ bo‘lganda, halqaning chap tomonidagi suyuqlik sathi pasayadi. Sathlardagi farq bunda bosimlar farqiga proportsional bo‘ladi, ya'ni,
R₁ - P₂ = ρgh
Halqadagi to‘siqga ta'sir qilayotgan bosimlar farqi R₁-R₂, aylantirish momentini xosil qiladi
M_p = (R₁-R₂) S r
S - halqadagi to‘siq yuzasi;
r – halqaning o‘rtacha radiusi.
Bu aylantirish momenti ta'sirida halqa soat strelkasi bo‘yicha tayanch atrofida aylanadi. halqaning aylanishi aks ta'sir momentini xosil qiladi.
M_G = G a sinφ
G – yukning og‘irlik kuchi;
φ –halqaning buralish burchagi;
a –yuk og‘irlik markazi bilan tayanch orasidagi masofa.
Bu ikki momentlar muvozanatlanganda halqa yangi muvozanat xolatida to‘xtaydi
. M_p = M_G
R₁-R₂ = sinφ yoki, R₁ - R₂ = k sinφ
Ya'ni o‘lchanayotgan bosimlar farqi halqaning buralish burchagi sinusiga proportsional bo‘ladi.
O‘lchov asbobi shkalasi bir tekis emas. Aylanish burchagi 60⁰ dan oshmasligi kerak. Bu o‘lchov asboblari yordamida 250 mm. sim. ust. va 250 mm. suv ust. gacha bosimlarni o‘lchash mumkin. Xatoligi, o‘lchashning yuqori chegerasidan 1,5.
2.Deformatsiyalanishga asoslangan bosim
o’lchash vositalarining sezgir elementlari. Burdon trubkasi. Membranali va silьfonli manometrlar, ularning tuzilishi va ishlash printsiplari.

Deformatsiya hisobiga ishlaydigan (prujinali) asboblar-ishlash uslubi prujina elementining deformatsiyalanishiga asoslangan. Bosim o’lchash uchun bitta naychali (Burdon naychasi yoki prujinali) manometrlar kup ishlatiladi. Bu manometrlarda 0,05 dan to 1000 MPa ga teng bo’lgan bosimlarni o’lchash mumkin. Prujinali manometrlar. Prujinali manometrlarda asosiy element prujina – ko’ndalang kesimi yuzasi ellips shaklida bo’lgan metalldan tayѐrlangan naychadan iborat bo’lib, u yoy shaklida egilgan bo’ladi, bu Burdon naychasi deyiladi (24 rasm). Uning bir uchi uzatuvchi tishli mexanizmga ulangan,mexanizmga esa -rasm strelka o’rnatilgan. Naychaning ikkinchi uchi manometr korpusiga mahkam-langan bo’lib, u bosim o’lchaydigan idishga o’rnatish uchun rezbadan iborat. Bu naychaga bosim ta’sir etganda, tuzilishi ellips shaklida bo’lgani uchun u to’g’rilanishga harakat qiladi, bunda naychaning strelkaga ulangan uchi harakatga keladi va strelka ma’lum bir qiymatga o’zgaradi. Bu bosimning qiymati bo’ladi. Manometrik prujina latundan ѐki mis qotishmalaridan va katta bosimlar uchun po’latdan tayѐrlanadi. Bunday asboblar ham manometr, vakuummetr va monovakuummetr bo’lib ishlashi mumkin. Ortiqcha bosimni o’lchaydigan manometrlarda naychaning uchi soat strelka yo’nalishi bo’yicha o’rnatilgan bo’ladi, vakuum bosimni o’lchovchi vakuummetrlarda naychani uchi soat strelkasi yo’nalishiga teskari o’rnatilgan bo’ladi, shuning uchun vakuummetrlarda shkalaning qiymatlari o’ngdan chapga qarab yoziladi. Monovakuummetrlarda nolь qiymat shkalani eng yuqori qismida bo’ladi, uni o’ng tomoni manometrik qiymat, chap tomoni esa vakuummetrik qiymatdir.

24-rasm.
Bu o‘lchov asbobi (rasm24.), aylana yoyi bo‘yicha egilgan, dumaloq bo‘lmagan, elipsga o‘xshash kesim yuzali 1-trubkadan va 2-ushlagichdan iboratdir. Trubka ichidagi o‘lchanayotgan bosimni o‘zgarishi, uni deformatsiyalanib, kesim yuzasi dumaloq shaklni olishga intiladi. Natijada prujina bikirligi ortadi, va u trubkaning bu deformatsiyalanishiga aks ta'sir qiladi. Bunda, trubkaning erkin uchi egiladi va povodok 3, tishli sektor 4, shesterenka 5 orqali o‘lchov asbobi strelkasini o‘lchanayotgan bosimga proportsional bo‘lgan ma'lum burchakga siljitadi.
Bosim o‘zgarishi bilan trubkaning erkin uchining siljishini trubkaning pastki va tepa yuzalarining bir xil emasligi orqali tushuntirish mumkin. O‘lchanayotgan bosimning ortishi bilan, trubkaning tepa yuzasiga ta'sir etayotgan kuch (RS_v) pastki yuzaga ta'sir etayotgan kuchdan (RS_n) katta bo‘ladi, ya'ni RS_v > RS_n. Natijada trubkaning erkin uchi, bu kuch trubasimon prujina bikirligi bilan o‘zaro muvozanatlanguncha, siljiy boshlaydi.
Bu manometrlarning ishlashini tushuntirish uchun quyidagi ikki shartni qabul qilamiz:
- bosim ortishi bilan trubka kesim yuzasining kichik o‘qi ''v'' o‘lchami ortadi;
- deformatsiyalanish natijasida trubka uzunligi o‘zgarmaydi, ya'ni, AV va A'V' boshlang‘ich uzunligini saqlab qoladi.
quyidagicha belgilanishlarni amalga oshiramiz: trubka o‘qidan trubkaning ichki yuzasigacha masofani OA = r; trubka o‘qidan trubkaning tashqi yuzasigacha masofani OA^’=R; manometrik qism ushlagichidan trubka uchigacha yoyni ’ ; R’; γ’ deb belgilaymiz.
Ikkinchi shartga asosan: Rγ = R^’γ^’ (deformatsiyagacha va deformatsiyadan so‘nggi trubkaning tashqi yoyi uzunliklari teng) va rγ = r^’γ^’ (deformatsiyagacha va deformatsiyadan so‘nggi trubkaning ichki yoyi uzunliklari teng)
Ularni bir biridan ayirib, quyidagilarni olamiz, (R-r)γ = (R^’-r^’)γ^’
Birinchi shartga asosan trubka kesim yuzasining kichik o‘qi ''v'' o‘lchamining deformatsiyagacha qiymati deformatsiyadan so‘nggi qiymatidan kichikligini hisobga olib ( R-r < R^’-r^’), quyidagini yozish mumkin
bγ = v^’ γ^’
agar, v < v^’ bo‘lsa, unda, γ > γ^’ bo‘ladi, ya'ni bosim ta'sirida trubka buralish burchagi kamayib, trubka to‘g‘rilanishga xarakat qiladi.
Trubasimon prujinali manometrlarning ko‘p o‘ramli (6-va 9 o‘ramli) turlari qam mavjud bo‘lib, ular bir o‘ramli manometrlarga nisbatan sezgirligi yuqori bo‘lib, past bosimlarni o‘lchashda ishlatiladi (rasm 9.).
Sanoatda prujinali manometrlarning quyidagi modifikatsiyalari ishlab chiqariladi:
O‘lchab, joyida nazorat qilish uchun masalan: OBM: OBV: OBMVva boshqalar.
Masofadan nazorat qilish uchun masalan: MP-P va MP-E pnevmatik va elektr signal o‘zgartirgichli prujinali manometrlar (0-0,1 MPa chegaradan 0-1000MPa chegaragacha bosimni o‘lchash uchun ishlatiladi), xamda VP-P va VP-E pnevmatik va elektr signal o‘zgartirgichli prujinali vakuummetrlar va boshqalar.