8-маъруза Мавзу: Сатҳ ўлчаш тизимлари. Сатҳ ўлчаш тўғрисида умумий тушунчалар. Сатҳ ўлчаш воситаларининг таснифи

Диапазон	Ўлчаш чегараси
Қўлланиш соҳаси
Тор	0 – 450 мм	Автоматик ростлаш тизимларида
Кенг	0.5 – 20 м	Товарларни ҳисобга олиш операцияларини ўтказиш учун

Ўлчанадиган муҳитнинг характери ва ишлаш принципига кўра сатҳни ўлчаш асбоблари қуйидаги гуруҳларга бўлинади: визуал; қалқовичли; гидростатик; электрик (сиғимли, актив қаршиликларнинг ўзгаришига мувофиқ ва индуктивли); радиоизотопли; ультратовушли; радиотўлқинли; термокондуктометрик; вазнли ва бошқалар. Шуларнинг айримлари билан танишиб чиқамиз.


САТҲ ЎЛЧАШНИНГ ВИЗУАЛ ВОСИТАЛАРИ

Шуни алоҳида таъкидлаш мумкинки, мазкур ўлчаш воситаларига ўлчов чизғичлари, рейкалар, лотли рулеткалар (цилиндирик стерокенли) ва сатҳ ўлчовчи шишалар (охиргиси кўроқ қўлланилади) киради. Сатҳни сатҳ ўлчовчи шишалар ёрдамида ўлчаш туташ идишлар қонунига асосланган.

С атҳ ўлчагич шишанинг принципиал схемасини кўриб чиқамиз (энг кенг тарқалганлиги сабабли). Кўрсатиш ойнаси суюқлик сатҳининг баландлигини ўлчайдиган энг содда мослама. Кўрсатиш ойналари туташ идишлар принципи бўйича ишлайди. Кўрсатиш ойнаси идишга пастки учи (очиқ идишлар учун) ёки иккала учи билан уланган бўлади (ортиқча босимли ёки сийракланишли идишлар учун). Шиша найчадаги суюқлик сатҳи ҳолатини кузатиш натижасида идишдаги сатҳнинг ўзгариши ҳақида фикр юритиш мумкин.
Кўрсатиш ойналари уларни идишдан узиб қўйиш ва системани ҳаво ҳайдаб тозалаш учун вентиллар ёки жўмраклар билан таъминланади. Босим остида ишлайдиган идишларнинг кўрсатиш ойналари арматурасида, одатда, сақловчи қурилмалар ўрнатилган бўлади, улар ойна тасодифан синганда, каналларни автоматик беркитади.
Схема 8.1–расмда келтирилган. Кўрсаткич шиша 1 арматура ёрдамида идишнинг пастки ва устки қисмлари билан бирлаштириади. 1 трубкадаги суюқлик менискининг ҳолатини кузатиб идишдаги суюқлик сатҳининг ҳолати ҳақида фикр юритилади. Резервуардаги ва шиша трубка (най) даги суюқлик температуралари фарқига боғлиқ бўлган қўшимча хатоликни бартараф этиш учун ўлчашдан аввал сатҳ ўлчагич шишалар ювилади. Бу вазифани вентил 2 бажаради. Механик мустаҳкамлиги паст бўлганлиги сабабли сатҳ ўлчагич шишаларни узунлиги 0.5 м ортиқ бўлмайди.
Шунинг учун, резервуарларда сатҳни ўлчаш учун уларда бир-бирини тўлдириб турувчи бир нечта сатҳ ўлчагич шишалар ўрнатилади. Сатҳ ўлчагич шишалар 3 МПа босимгача ва 300 ⁰C ҳароратгача қўлланилади. Сатҳни сатҳ ўлчагич шишалар билан ўлчашнинг абсолют хатолиги ±(1÷2) мм.
Қоида бўйича инсон кузатаётган қурилмаларда қўлланилади.
Бундай ўлчагичларнинг асосий қўшимча хатолиги манбаи назорат қилинаётган идиш ва ойнадаги суюқлик зичликларининг температура турличалигидан келиб чиқадиган фарқидан иборат (айниқса, агар идишдаги суюқлик юқори температурада бўлиб, кўрсатиш ойнаси анча нарида бўлса). Зичликларнинг турличалиги идиш ва кўрсатиш ойнасида сатҳларнинг турли бўлишига олиб келади. Бунда ўлчашнинг аб­солют хатолиги қуйидаги формула билан ҳисобланиши мумкин:
(8.1)
бунда h₁ ва h₂ идиш ва кўрсатиш ойнасидаги суюқлик сатҳи баландликлари; ρ₁ ва ρ₂ идиш ва кўрсатиш ойнасидаги суюқликларнинг зичлиги.
Хатолик катта қийматларга эришиши мумкин, шунинг учун уни камайтириш мақсадида ё асбобни иссиқликдан изоляциялаш, ёки ҳисоб олишдан аввал идишдаги суюқликни ҳайдаб уни тозалаш зарур.
Бу асбоблар билан идишдаги суюқлик сатҳи ўлчанади. Асбобнинг сезгир элементи — қалқович суюқлик сиртида қалқиб туради (8.1-расмда) ва суюқлик сатҳи баландлигидаги ўрни унга таъсир қиладиган кучлар мувозанатига боғлиқ бўлади. Архимед қонунига мувофиқ, қалқович оғирлиги унинг суюқликка ботган ҳажмидаги суюқлик оғирлигига тенг бўлади. Ундан ташқари, қалқовични ўраб олган суюқлик устидаги муҳит ҳаво бўлмай, зичлиги ρ₀ га тенг бўлган модда бўлса, унда қалқович ҳажмидаги бу модда оғирлиги ҳам қалқовични пастга босади, унинг суюқликка ботишини оширади. Бу икки кучга қарши йўналган, қалқовични юқорига кўтарадиган куч F ни қуйидагича ҳисоблаш мумкин:
(8.2 )
бунда ρ₀ — суюқлик устидаги муҳит зичлиги; g — оғирлик кучи тезланиши; V — қалқовичнинг ҳажми; ρ — қалқович ботиб турган суюқлик зичлиги; х— қалқович ботган қисмининг баландлиги; S — қалқовичнинг кўндаланг кесим юзи.
Агар қалқовичнинг кўндаланг кесими S баландлиги h бўйича ўзгармас бўлса,
(8.3)
Суюқлик усгидаги муҳит газ ёки ҳаво бўлса, ρ₀ = 0, у ҳолда
(8.4)
Қалқовичнинг кўндаланг кесими ўзгармас бўлса,
F=ρ g S X. (8.5)
Қалқовичли сатҳ ўлчагичларда доимий ва даврий чўкадиган (буйкли) қалқовичлар ишлатилади.
Д оимий чўкадиган қалқовичли сатҳ ўлчагичларда қалқовични юқорига кўтарадиган мувозанатловчи куч қалқович оғирлигига тенг ва ўзгармас бўлади:


F = G = const.