8-ЛАБОРАТОРИЯ ИШИ
СУЮҚЛИКЛАРНИНГ ЗИЧЛИГИНИ ЎЛЧАШ
Ишдан мақсад: Суюқликларнинг зичлигини аниқлаш усулларини ва зичлик
ўлчагичлардан фойдаланиш услубиятини ўрганиш.
Керакли асбоб-ускуналар: ареометрлар, спиртомерлар ва сув, ўсимлик ёғи, спирт-
сув аралашмаси, шакарли ва туўзли эритмалар.
Назарий қисм.
Моддаларнинг зичлиги технологик маҳсулотнинг сифатини, баъзи ҳолларда эса
таркибини ҳам характерловчи асосий параметрлардан ҳисобланади. Зичликни автоматик
ўлчаш асбоблари кимё, озиқ-овқат ва бошқа саноат тармоқларидаги бир қатор
жараёнларни комплекс автоматлаштиришдаги муҳим элементлардандир. Масалан,
буғлатувчи қурилмалар, абсорбер, дистилляцион, ректификацион қурилмалар ва бошқа
аппаратуралар ишини назорат қилиш ҳамда бошқариш зичликнинг узлуксиз ўлчаб
турилишини талаб қилади. Баъзи ишлаб чиқаришда суюқликларнинг зичлиги эриган
модда концентрациясини аниқлаш мақсадида ўлчанади.
Модда массасининг ҳажмга нисбати зичлик дейилади, яъни
,
V
m
(1)
буерда ρ – зичлик, кг/м
3
, т – модданингмассаси,
кг; V – модданингҳажми, м
3
.
Суюқликнинг зичлигиҳароратга боғлиқ ванормал(20° С) ҳароратдақуйидаги
формулабиланҳисобланади:
.
)
20
(
1
20
t
t
(2)
буерда ρ
t
– суюқликнинг иш ҳароратидаги зичлиги, кг/м; β –суюқлик ҳажмий
иссиқлик кенгайишининг ўртача коэффициенти 1/°С;t–суюқликнинг температураси, °С.
Зичлик ўлчагичлар ҳақида тушунча
Саноатда суюқликнинг зичлигини ўлчаш учун калқовичли, вазнли, гидростатик
ва радиоизотопли зичлик ўлчагичлар энг кўп қўлланилади ва улар одатда технологик
зичлик ўлчагичлар деб номланади.
Яна саноатда ультратовушли, лаборатория зичлик ўлчагичлари ҳам ишлатилади.
Лаборатория зичлик ўлчагичларига аэрометрлар, пикнометрлар ва гидростатик
тарозилар киради.
Қалқовичли ёки ареометрик зичлик ўлчагичлар икки гуруҳга бўлинади:
1)
пўкаги қалқиб турувчи;
2)
пўкаги бутунлай суюқликка ботган.
Пўкаги қалқиб турувчи асбобларда зичлик даражаси деб маълум шакл ва массали
пўкак ботиш даражаси ҳисобланади.
Ушбу зичлик ўлчагичларнинг ишлаш принципи Архимед қонунига асосланган,
унга мувофиқ, қалқиб турган жисм оғирлиги жисмнинг ботган қисми ҳажмида чиқариб
юборилган суюқлик оғирлигига тенг бўлгандагина суюқликка ботирилган жисм қалқиб
туради. Шунинг учун турли зичликдаги суюқликларда жисм турли чуқурликка ботади,
чунки жисм оғирлиги(вазни) ўзгармас бўлиб қолади, ўзгарувчан зичликда жисм билан
чиқариб юборилган ҳажми ўзгариши керак.
Зичлик ошганда пўкак юқорига силжийди, чунки суюқликнинг кичик ҳажм ва
пўкак оғирлиги бир хил бўлади.
Бу асбоблар мисоли сифатида пўкакли зичлик ўлчагичини – ареометрларни
келтириш мумкин. Бу асбоблар турли эритмаларнинг зичлик таҳлиллари учун
мўлжалланган.
8.1-расм Пўкакли зичлик ўлчагичнинг
8.2-расм. Пўкаги қалқиб турувчи пўкакли
принципиал схемаси.
зичлик ўлчагичнинг принципиал схемаси
Ишлаб чиқариш ўлчовлари учун қўшимча равишда кўрсатишларни масофада
узатиш дифференциал- трансформатор схемаси билан жиҳозланган пўкаги қалқиб
турувчи пўкакли зичлик ўлчагичдан фойдаланса бўлади.
Зичлик ўлчагич ичида 2- металл пўкак қалқиб турувчи 1- ўлчаш идишидан иборат.
Текширилаётган суюқлик, ичига сарфни стабиллаш учун 5- ўзгармаси дроссель
ўрнатилган 3- патрубок (қисқа қувур) орқали узатилади , ва асбобдан 4- патрубок орқали
чиқади. Зичликнинг ўзгариши пўкак ва у билан боғлиқ бўлган, дифференциал-
трансформатор датчик ўрамаларида силжиб, чиқиш электр сигналини ўзгартирувчи 7-ўзак
ўзгаришига олиб келади. Уюрмаланиш таъсирини бартараф этиш учун асбобда 6-
қайтарувчи пластиналар ўрнатилган.
Хатолиги ± 1 %, качилиги – катталиги. Бундан ташқари , маълумки текширилаётган
суюқлик сарфи ўзгарганда 4- патрубок орқали оқиб тушувчи суюқлик сатҳи ўзгаради, бу
эса қўшимча хатоликларни келтириб чиқаради.
Пўкаги қалқиб турувчи пўкакли зичлик ўлчагич конструкциясида 6- қуйиш идишида
доимий тўпламни сақлба туриш ҳисобига текширилаётган суюқлик сарфи
ўзгаришларининг асбоб кўрсатишига таъсир этишига йўл қўйилмайди. Бунда : 1- идиш, 2
– пўкак; 3- электр силжиш ўзгартиргичи (схема); 4 –ўзаги; 5 ва 7 – трубкалар; 8- олиб
кетувчи трубка.
Пўкаги ботирилган зичлик ўлчагичлар ҳам, пўкаги қалқиб турган зичлик ўлчагичлар
сингари Архимед қонунига асосланганлар.Фарқи шундаки биринчи хилида пўкак
текширилаётган суюқликка бутунлай, иккинчи хилида эса қисман ботирилган.
Суюқлик зичлиги ўзгарганда пўкакка таъсир этувчи итариб чиқарувчи архимед кучи
ўзгаради. Пўкаги ботирилган асбобларда ботиш чуқурлиги ўзгармайди ва суюқлик
зичлигига пропорционал бўлган итариб чиқариш кучи пўкак оғирлигидан ташқари махсус
мослама билан мувозанатлаштирилади.
Вазнли зичлик ўлчагичлар суюқликнинг маълум ҳажмини доимий равишда тортиб
туришга асосланган бўлиб, 0,5-1 % хатоликка эга.
Гидростатик зичлик ўлчагичлар ўзгармас баландликдаги суюқлик устуни ҳосил
қилдаётган босимни ўлчашга асосланган бўлиб, хатолиги 4%.
Радиоизотоплизичлик ўлчагичларнинг ишлаш принципи суюқлик қатламига
берилган нурланиш дастасини ютилиши натижасида кучсизланишини аниқлашга
асосланган, хатолиг 2%.
Вибрацион зичлик ўлчагичларсуюқликларда қўзғатилган тебранишларнинг
резонанс частоталари суюқликнинг зичлигига боғлиқлигига асосланиб ишлайди, хатолиги
(1–2) х10
-4
г/см
3
ни ташкил этади.
Ультратовушли зичлик ўлчагичлармуҳитлардаги товуш тезлиги муҳитлар
зичликларига боғлиқлигига асосланган, бундай асбобларнинг хатолиги тахминан 5%.
Лаборатория зичлик ўлчагичлари моддаларнинг нисбий зичлигини дастакли
тарзда даврий ўлчаш учун ишлатилади. Асосан уларга аэрометрлар, пикнометрлар ва
гидростатик тарозилар киради.
Ареометрлар
Ареометрлар ўзгармас массали ва ўзгармас ҳажмли турларга фарқланади. Ўзгармас
массали ареомаетрлар зичлик шкаласи, термометр билан боғлаб турувчи балластдан
ташкил топади. Ўзгармас ҳамжлиларида белги ва тош тарелкасини улаб турувчи балласт
бўлади.
- Денсиметрлар ўзгармас массали ареометрлар бўлиб, зичлик бирликларида
даражаланади.
- шунингдек, ушбу гуруҳга эритмалар концентрациясини аниқловчи асбоблар ҳам
киради, фақат уларнинг шкалалари ҳажм ёки масса бўйича фоизларда даражаланади.
Бундай асбоблар лактометр (сутнинг ёғлилик даражасини ўлчайди), спиртомер (сувдаги
спирт миқдорини ўлчайди), сахарометр (сироплардаги шакар миқдорини аниқлайди).
Тажриба қурилмасининг тавсифи
Суюқликларни зичлигини аниқлаш учун фойдаланиладиган ареометр намуналари
қуйидаги 8.3-расмда келтирилган:
ареометр
спиртомер
8.3-расм. Суюқликлар зичлигини ўлчаш учун ишлатиладиган зичлик ўлчаш
воситалари
Суюқликларни солиш учун махсус идиш (мензурка)дан фойдаланишлади.
Мензурка дастлаб тозалаб ювилиши ва унда бошқа моддалар қолдиғи бўлмаслиги тавсия
этилади. Мензуркадан фойдаланиш вақтида суюқликка ботирилган ареометрнинг
кўрсаткичини аниқлашда паралакс хатолигига йўл қўймаслик мақсадида 8.4.б-расмдаги
ҳолатга риоя этиш талаб этилади.
а) мензуркалар тўплами
б) ареометр кўрсаткичини аниқлаш
8.4-расм. Мензурка ва унга солинган суюқлик зичлигини аниқлаш усули.
Ишни бажариш тартиби:
1.
Мензуркаларни тозалаб ювамиз.
2.
Мензуркаларга сув соламиз ва унга бир оз туз қўшамиз.
3.
Мензуркадаги тузли эритманинг зичлигини ареометр ёрдамида аниқлаб, ўлчаш
натижасини жадвалга киритамиз.
4.
Мензуркага сув соламиз ва унга бир оз шакар қўшамиз.
5.
Мензуркадаги шакарли эритманинг зичлигини ареометр ёрдамида аниқлаб, ўлчаш
натижасини жадвалга киритамиз.
6.
Мензуркаларга сув қуямиз ва унга спиртомерни соламиз, спиртомер кўрсаткичига
араб сувга спирт қўшиб, турли фоизли сув-спирт аралашмасини тайёрлаймиз.
7.
Мензуркадаги сув-спирт аралашмаси концентрациясини спиртомер ёрдамида аниқлаб,
ўлчаш натижасини жадвалга киритамиз.
8.
Мензуркаларга ўсимлик ёғини қуямиз ва унинг зичлигини ареометр ёрдамида
аниқлаб, ўлчаш натижасини жадвалга киритамиз.
т/р
Суюқлик тури
Ўлчаш асбоби номи
Суюқлик зичлиги ёки
аралашмадаги
концентрацияси (спирт
учун)
1.
Сув
2.
Тузли эритмаси
3.
Шакарли эритма
4.
Спирт
5.
Спирт-сув аралашмаси
6.
Ўсимлик ёғи
Назорат саволлари:
1.Суюқлик зичлигини аниқлашнинг яна қандай усулини биласиз?
2. Суюқликлар зичлигини аниқлаш формуласини келтиринг.
3. Суюқликлар зичлигини аниқлашнинг яна қандай асбобларини биласиз?
4. Саноатда суюқликлар зичлигини аниқлашдан мақсад нима?
Xulosa
Tajriba ishi mobaynida suyuqliklarning zichliklari hisoblandi. Odatiy holda
suyuqlikni zichligini toppish uchun biz suyuqlik bilan to’ldirilgan idish ichiga
ma’lum hajmli jismni botirishimiz va siqib chiqarilgan suyuqlik massasini
o’lchashimiz kerak. Bundan so’ng biz ρ=V/m formula yordamida suyuqlik
zichligini hisoblay olamiz. Ammo ishlab chiqarish jarayonida suyuqlik zichligini
hisoblashni bu usulda amalga oshira olmaymiz. Shuning uchun sanoatda
suyuqlikning zichligini qalqovuchli, vaznli, gidrostatik, radioizotopli, vibratsion,
ultratovushli zichlik o’lchagichlar yordamiga amalga oshiriladi. Bulardan
qalqovuchli zichlik o’lchagichlar Arximed qonuniga asoslangan bo’lib,
suyuqlikdagi aerometr(qalqovuch) itarib chiqqan suyuqlik qalqovuch massasiga
ega. Vaznli zichlik o’lchagich suyuqlikning ma’lum hajmini doimiy ravishda
o’lchab turishga asoslangan. Gidrostatik zichlik o’lchagich esa o’zgarmas
balandlikdagi suyuqlik bosimini o’lchashga asoslangan.
Do'stlaringiz bilan baham: |