Б и р и н ч и булим

Issiqlik (kalorimetrik) sarf o‘lchagichlarning ishlash prinsipi suyuqlik yoki gaz oqimining yordamchi energiya manbai yordamida qizdirilishiga asoslangan. Bu energiya manbai oqim tezligi va qizdiruvchi qurilmalardagi issiqlik sarfiga bog‘lik bo‘lgan haroratlar farqini vujudga keltiradi. Agar okimning atrof - muhitga bergan issiqligini e’tiborga olmasak qizdiruvchi asbob sarflangan va oqimga uzatilgan issiqlik o‘rtasidagi issiqlik balansi tenglamasi quiidagicha bo‘ladi:

g_t=K·Q_m·C_p·∆t (4.23)

bu yerda, g_t - qizdirirgichning suyuqlik yoki gazga bergan issiqlik miqdori, Vt; K - quvur kesimi bo‘yicha haroratning notekis tarqalishiga tuzatish koeffitsienti; Q_m - muhitning massa sarfi, kg/s; C_p - muhitning o‘zgarmas bosimdagi solishtirma issiqlik sig‘imi, J/(kg k); ∆t-oqim haroratining qizdirishdan avvalgi va keyingi o‘rtacha qiymatining farqi, ⁰K.
Kalorimetrik sarf o‘lchagichlarda oqimga issiqlik, odatda, elektr qizdirgich orqali beriladi. Bu holda

g_t=0.24·I²·R (4.24)

(4.23) va (4.24) ifodalar asosida massa sarfni topamiz:

(4.25)

K alorimetrik sarf o‘lchagichlar ikki guruhga bo‘linadi. Ulardan birinchisida sarf qizdirgich iste’mol qilgan quvvat miqdoridan aniqlanadi. Bu quvvat o‘zgarmas haroratlar farqi ∆t ni ta’minlaydi. Ikkinchi guruhdagi kalorimetrik sarf o‘lchagichlar sarf qizitgichga berilgan o‘zgarmas quvvatdagi ∆t haroratlar farqidan aniqlanadi. Haroratlar farqi, odatda, termojuftlar yoki qarshilik termometrlari orqali o‘lchanadi. Qarshilik termometrlarini bir me’yorli oqim kesimini qoplaydigan to‘r shaklida tayyorlab, kesim bo‘yicha o‘rtacha haroratni o‘lchash mumkin. O‘lchanayotgan muhit odatda, 1...3 ⁰C ga qizdiriladi, shuning uchun, sarf o‘lchangan paytdagi iste’mol qilingan quvvat katta bo‘lmaydi. Modda sarfini o‘lchashda, ko‘pincha, ikkinchi guruh sarf o‘lchagichlari ishlatiladi.

4.10-rasmda ikkinchi guruh sarf o‘lchagichning prinsipial sxemasi tasvirlangan. Sarf o‘lchagichga ketma-ket ulangan ikkita qarshilik termometrlara 1 va 2 o‘rnatilgan.

Termometrlarning ketma-ket ulanishi ulardagi tokning tengligini ta’minlaydi. Bu hol termometrlarni qizitgich 3 dan avvalgi va undan keyingi haroratlar farqi bo‘yicha darajalashga imkon beradi. Qarshilik termometrlarining ikki tirsagi R₁ va R₂ doimiy qarshilikdan iborat bo‘lgan ko‘prik tirsaklariga ulanadi.

Kalorimetrik sarf o‘lchagichlarning afzalliklari – yuqori aniqlik sinfiga ega (xatoligi ±0,5...1%); o‘lchash diapazoni katta (10:1); pulslanuvchi va kichik sarflarni o‘lchash imkoni bor. Bu asboblarning kamchiligi – berilgan haroratlar farqi va oqimni isitish uchun elektr quvvatinng doimiyligini avtomatik ravishda saqlash murakkab. Kalorimetrik sarf o‘lchagichlar asosan gazlar sarfini o‘lchash uchun ishlatiladi.

Gazlar sarfini o‘lchash uchun ionli o‘lchash usulidan foydalanish mumkin. Bu usul quvurdan o‘tayotgan gazlarning radioaktiv nurlanish manbalari yordamida davriy ionlanishiga asoslangan. Gazning ionlashgan qismi ma’lum vaqt o‘tgach (bu vaqt gaz tezligiga bog‘liq) nurlanish qabul qilgichiga boradi va bu erda, tok impulsi hosil bo‘ladi. Shundan so‘ng impuls kuchlanadi va bir qator o‘zgartishlardan so‘ng sarf birligiga keltiriladi. Shu bilan birga harakatdagi oqimga vaqti-vaqti bilan izotopli radioaktiv nishonlar kiritiladi. Bu nishonlardan chiqadigan impulslar qabul qiluvchi qurilma orqali tutiladi va qator o‘zgartuvchi elementlar yordamida o‘lchash asbobiga uzatiladi.

Ionli asboblar ishda g‘oyat qulay va ishonchli, ammo ularni ishlatish, qo‘zg‘atish va ta’mirlash uchun maxsus xizmat xonasi, xizmat ko‘rsatuvchi xodimlar talab qilinadi, radiaktiv nurlanishdan tegishli himoya kerak bo‘ladi. Shuning uchun, amalda sarfni o‘lchash uchun neytral nurlanish, masalan ultratovush nurlanish ma’qulroq.