Б и р и н ч и булим

4.6- §. ULTRATOVUSHLI, ISSIQLIK VA IONLI SARF O‘LCHAGICHLAR

I floslangan, tez kristallanadigan va agressiv suyuqliklar, shuningdek, tez o‘zgaruvchan va pulslanuvchi oqimlar, ayniqsa, elektr o‘tkazmaydigan suyuqliklar sarfini o‘lchashda induksion sarf o‘lchagichlarni ishlatib bo‘lmagan hollarda ultratovushli qurilmalardan foydalaniladi. Sarf o‘lchashning ultratovushli usuli quvurga nisbatan ultratovush tezligining oqim tezligiga bog‘liqligiga asoslangan. Tovush to‘lqinining harakatdagi muhitda tarqalishida tovushning manbadan qabul qiluvchi qurilmaga yetib borish tezligi faqat tovushning tezligiga emas, balki harakat qiluvchi muhitning tezligiga ham bog‘liq bo‘ladi. Sarf o‘lchashning ultratovushli prinsipi shunga asoslangan. Agar tovush to‘lqini oqim yo‘nalishida harakat qilsa, ularning tezligi qo‘shiladi, tovush oqimga qarshi yo‘nalsa, tezliklar ayirmasi topiladi. Ultratovushning oqim bo‘yicha va unga qarshi yo‘nalishdagi tezligining farqi oqim tezligiga, binobarin, oqayotgan suyuqlik sarfiga mutanosib. Ultratovushli sarf o‘lchagichlarning ishlash prinsipi quyidagilarga asoslangan:

1. 
   ultratovushning oqim bo‘ylab va unga qarshi yo‘nalishdagi vaqt tafovutini o‘lchash;
   
2. 
   ultratovush tebranishlarining oqim bo‘ylab va unga qarshi yo‘nalishdagi tebranishlari fazalarining siljishini o‘lchash;
   
3. 
   avtotebranishlar sxemasi vujudga keltirgan va shu bilan birga oqim bo‘ylab hamda unga qarshi yo‘nalishda hosil qilingan ultratovush tebranishlari chastotasining ayirmasini o‘lchash.
   

Ultratovushli sarf o‘lchagichlardan birining tuzilish sxemasi 4.9-rasmda ko‘rsatilgan. Bu asbob ikki kanalli fazaviy sxema bo‘yicha ishlaydi. Ultratovushli sarf o‘lchagichlar quyidagi asosiy qismlardan iborat: UTG-ultratovush generatorining ta’minlash manbai; NO‘₁, va NO‘₂ nurlanuvchi o‘zgartkichlar; QP₁ va QP₂-qabul qiluvchi pezoo‘zgartkichlar; FQ-faza o‘zgartiruvchi qurilma, fazaviy siljishlarni o‘zgartgichlar kanali asimmetriyasi yo‘li bilan bartaraf etadi; K-elektron kuchaytirgich, O‘A - o‘lchash asbobi. O‘lchash asbobi sarf birligida darajalanadi. Pezoelementlar sifatida, ko‘pincha, bariy titanatdan ishlangan plastinkalar ishlatiladi. Pezoelementlar kvars, titanatsirkoniy, sopol hamda magnitostriksion bo‘lishi mumkin.
Ultrotovush impulslari quvur o‘qiga shunday burchakda yuboriladiki, ularning bir kanaldagi yo‘nalishi oqim yo‘nalishiga mos kelsin, ikkinchi kanaldagi yo‘nalishi esa oqimga qarshi boradi. Suyuqlik harakatsiz bo‘lgan paytda impulsni D masofaga uzatish vaqti quyidagicha
(4.19)
bu yerda, τ-impulsni uzatish vaqti, s; C_a – suyuqlikdagi tovushning tarqalish tezligi, m/s.
Agar suyuqlik v tezlikda harakat qilsa, yo‘nalishdagi tovushning tarqalish tezlik komponenti vcosθ kabi ifodalanadi. Impulsning nurlanuvchi manbalar orasidagi oqim yo‘nalishida tarqalishi:
(4.20)
oqimga qarshi yo‘nalishda tarqalishi:
(4.21)
Ikkala kanaldagi chastotalar farqi:
(4.22)
∆f - chastotalar farqi, Hz; θ - suyuqlikda to‘lqinlarning tarqalish burchagi.

Shunday qilib, suyuqlik harakatining tezligini ko‘rsatuvchi chastotalar farqi faqat shu tezlikka bog‘liq. Ultratovush sarf o‘lchagichlar sarfni kontaktsiz o‘lchashni ta’minlayda va boshqa usullarni qo‘llab bo‘lmagan hollarda foydalaniladi. Murakkabligi tufayli bu asboblar keng tarqalmagan. Ularning katta kamchiliklari: asbob kursatishga o‘lchanayotgan muhitning fizik-kimyoviy xossalarining o‘zgarishi hamda muhitning harorati, ultratovush tezligiga tasir etadi. Asbobning asosiy xatosi o‘lchash chegarasi (7000 l/soat) ning ±2 % ini tashkil qiladi.