5-лаборатория иши термоэлэктрик термометрларнинг ишлаш принципини ўрганиш

МИЛЛИВОЛЬТМЕТРЛАР. Ҳозир термоэлектр термометрлар (термопаралар) даги ТЭЮК ни ўлчаш учун магнитоэлектр милливольтметрлар, потенциометрлар ва ўзгартгичлар кенг қўлланилмоқда.
Милливольтметр — магнитоэлектр ўлчаш асбоби бўлиб, уларнинг ишлаш принципи унинг қўзғалувчан рамкасидан ўтаётган токнинг ўзгармас магнит майдони билан ўзаро таъсирига асосланган.
М илливольтметрнинг тузилиши 3- расмда кўрсатилган. Доимий магнит 1 нинг қутб учлари 2 ва таянч товоностлари 8 да айланадиган ўқларда жойланган ўзак 3 орасидаги ҳаво оралиғида рамка 5 бор. Рамканинг учлари ўқлар 7 га уланган Рамкага кронштейн 9, стрелка 10 уланган. Стрелканинг учи шкала 11 бўйлаб силжийди. Рамка термопара занжирига уланганда спираль-пружина 6 орқали келадиган ток рамкадан ўтади. Рамканинг чулғами орқали ток ўтганда ҳосил бўлган магнит майдони билан доимий магнит майдон ўртасидаги ўзаро таъсир натижасида айлантирувчи момент ҳосил бўлади, шу сабабли рамка стрелка 10 билан бирга айланади. Спираль 6 бу айланишга тескари таъсир қилади. Рамкада қарор топган ҳар бир токнинг қийматига, яъни термопа­ра ТЭЮКига стрелканинг муайян бир вазияти тўғри келади. Ток ўтмаган пайтда эластик пружиналар 6 рамкани бошланғич вазиятга қайтаради, стрелканинг шкала 11 бўйича кўрсатиши эса нолга тенг бўлади. Кронштейн 9 стрелкани мувозанат ҳолатида сақлаш учун посанги 4 билан таъминланган. Асбоб шкаласи °С да даражаланган. Рамкадан ўтаётган ток билан доимий магнит майдон орасидаги ўзаро таъсир туфайли пайдо бўлган ай­лантирувчи момент қуйидаги 3-расм. Милливольтметрнинг ифода орқали аниқланади.
тузилиши
(7)
бу ерда M_айл — айлантирувчи момент; С₁ — рамканинг геометрик ҳажми ва чулғамлари сони билан аниқланадиган доимий коэффициент, В — зазордаги магнит индукцияси; J — рамкадагн ток.
Айланишга тескари таъсир этувчи момент:
(8)
бу ерда С₂ —эластик элемент (спираль-пружина ёки чўзилган толалар) ҳажмидан аниқланадиган доимий коэффициент; Е —спираль пружиналарнинг эластиклик модули ёки чўзилган толаларнинг силжиш модули; φ — эластик элементнинг бурилиш бурчаги. Агар М_айл-М_тес яъни мувозанат ҳолати бўлса,
(9)
У ҳолда (10)
Асбоб конструкциялари параметрларига боғлиқ бўлган С, В, Е катталиклар ўлчаш жараёнида ўзгармайди, шунинг учун:
(11)
Бу ерда:
(11) ифодадан милливольтметр шкаласи чизиқли эканлигини кўриш мумкин.
Асбоб кўзғалувчан системасининг бурилиш бурчаги рамкадан ўтаётган ток кучидан ташқари яна термопара, улайдиган симлар ва милливольтметрларнинг ички қаршилигига ҳам боғлиқ:
(12)
бу ерда Е_т — ТЭЮК: R_T — термопара каршилиги; R_С — улайдиган симлар қаршилиги; R_M — милливольтметрнинг ички қаршилиги.
(12) ифодадан асбоб стрелкасининг четга чиқиши ТЭЮК нинг ўзгармас қийматида занжирнинг турли қаршиликларига боғлиқ эканлиги кўриниб турибди. Шунинг учун асбобнинг даражаланиши занжир ташқи қисмининг муайян қаршилигида (R_аш = R_т + R_c) бажарилади ва қўшимча хатоларга йўл қўймаслик учун пирометрик милливольтметрни монтаж қилиш процессида шу қаршилик аниқ сақланиши шарт. Одатда, таш­қи қаршиликнинг даражали миқдори 0,6; 1,6; 5; 15; 25 Омга тенг бўлиб, асбобнинг шкаласи ва паспортида кўрсатилади. Ташқи қаршиликни милливольтметр шкаласида кўрсатилган қаршиликка тенглаштириш учун ўзгарувчи қаршиликдан фой­даланилади.
Ўлчаш асбоби, сифатида ишлатиладиган милливольтметрли термоэлектрлар комплектининг камчилиги ўлчаш асбобида ток мавжудлигидир. Ток миқдорига, яъни милливольтметрнинг кўрсатишига ТЭЮКдан ташқари занжирнинг қаршилиги ҳам таъсир қилади:
Ҳар бир қаршиликнинг ўзгариши ўлчашда содир бўладиган хатога олиб келади. Ноқулай шароитда бу хато асосий хато миқдоридан (аниқлик классидан) ошиб кетиши мумкин.
Техник милливольтметрларда рамка қаршилигининг милли­вольтметр умумий қаршилигига нисбати 1:3 дан ортиқ эмас. Милливольтметрнинг умумий қаршилигини орттириб борилса, унинг температурали коэффициента камайиб боради. Шу би­лан атроф-муҳит температураси тебранишидан келиб чиқадиган хатолик ҳам камаяди. Агар термопара эркин учларининг температураси ўлчаш жараёнида кенг чегараларда ўзгарса, унда кўприк схемасидан фойдаланган ҳолда совуқ уланмалар температурасини компенсация қилиш усули қўлланилади.
Саноатда ва лабораторияларда қўлланиладиган милливольтметрлар кўрсатувчи, ўзи ёзувчи ва бошқариладиган бўлиши мумкин. Конструкциясининг бажарилиши нуқтаи назаридан асбоблар шчитда ўрнатиладиган ва кўчма бўлади. Кўчма асбоблар учун 0,2; 0,5 ва 1,0 (ГОСТ 9736 — 80), шчитда ўрнатиладиган 0,5; 1,0 ва 1,5 аниқлик класслари белгиланган.Милливольтметр шкаласида у билан бир комплектда ишлайдиган термопара ёки тўла нурланиш пирометрнинг даражала­ниши кўрсатилади.