Birin ch I b o‘ L i m texnologik parametrlarni nazorat qilish usullari va vositalari

5.7-§. ULTRATOVUSHLI VA RADIOTO‘LQINLI SATH
O‘LCHAGICHLARI

Hozirgi paytda sanoatda ultratovushli sath o‘lchagichlari keng tarqalmoq.da.
Bu asboblar boshqa asboblarga nisbatan kontaktsizlik, yuqori aniqlik, kichik
inersionlik, katta chegarada va agressiv suyuqliklarda ishlatilishi kabi bir qator
muhim afzalliklarga ega. Ammo o‘lchash sxemalarining murakkabligi, shuningdek, etarli darajada ishonchli bo‘lmagani sababli, bu asboblar boshqa qurilmalardan foydalanish mumkin bo‘lmagandagina ishlatiladi.

Ultratovushli sath o‘lchagichlarining ishlash prinsipi suyuqlik, gaz (havo)
chegarasidan tovush to‘lqinlarining qaytish prinsipiga asoslangan. Ultratovush
impulsining havo va o‘lchanayotgan muhit (suyuqlik) chegarasi sirtidan qaytish
kattaliklari akustik qarshilikning keskin farqi natijasida sodir bo‘ladi. 5.13-rasmda
ultratovushli sath badandligi o‘lchagichning struktura sxemasi ko‘rsatilgan.
Impuls ultratovushli tebranishlar generatori 1 dan nurlatgich 2 orqali sathi
o‘lchanayotgan sig‘imga uzatiladi. ultratovush go‘lqinlar o‘lchanayotgan muhitda
tarqaladi va suyuqlik-havo chegarasidan qaytadi. Qaytgan to‘lqinlar muhitdan teskari yo‘nalishda o‘tadi, nurlatgich 2 ga o‘xshash ultratovush tebranishlar qabul qilgichi 3 ga keladi, u erdan ultratovushli impuls kuchaytirgich 4, vaqt oralig‘ini hisoblaydigan qurilma 5 va o‘lchash asbobi (potensiometr) 6 ga keladi.
Suyuqlik sathi o‘lchash impulsining yuborilishi va qaytishi orasidagi τ vaqt
bo‘yicha aniqlanadi, ya’ni

bu erda, N — suyuqlik sathi; S — suyuqlikda ultratovushning tarqalish tezligi.
Vaqt o‘lchagichda olinadigan akslangan (qaytgan) signalning kechikish vaqtiga
mutanosib bo‘lgan o‘zgarmas kuchlanish shkalasi sath birliklarida darajalangan
potensiometrga beriladi. Nurlatgich sifatida bariy titanat, pezokvars, magnitostriksion elementlar ishlatiladi. Ko‘pincha ultratovushli tebranishlarni yuboradigan va qabul qiladigan asbob sifatida bir qurilmadan foydalaniladi. Bu qurilma o‘lchash jarayonining boshida nurlatgich vazifasini bajarib, impuls yuborilganidan so‘ng qabul qilgich sifatida ishlaydi. Ultratovushli sath o‘lchagichlar 45 mm dan bir necha o‘n metrgacha o‘lchash diapazoniga ega. Ulchanayotgan muhit harorati —50°S dan +200°S gacha etishi mumkin. Yo‘l qo‘yiladigan asosiy xatolik ±2,5%. Radioto‘lqinli sath o‘lchagichlar
Suyuq metall sathni o‘lchashda istiqbolli usul — radioto‘lqinli usuldir.
Elektromagnit to‘lqinlari tebranish parametrlarining suyuqlik sathiga bog‘liqligiga
asoslangan sath o‘lchagichlar radioto‘lqinli sath o‘lchagichlar deb ataladi.
Radioto‘lqinli usullarga radiolokasion, radiointerferension, endovibratorli va
rezonansli usullar kiradi. Radioto‘lqinli sath o‘lchagichlarning ishlashi elektromagnit to‘lqinlarning elektr va magnit xossalari bilan farq qiladigan muhitlarning chegarasidan qaytishi hodisasiga asoslangan. Elektromagnit to‘lqinlarining tarqalish tezligi v muhitda uning dielektrik ε va
magnit o‘tkazuvchanligi μ qiymatlari bilan topiladi:

bu erda, S — vakuumda yorug‘lik tezligi.
Sath o‘lchagich sxemasi (5.14-rasm) nur tarqatgich 1, elektromagnit energiyasi qabul qilgichi 2 va vaqt oralig‘ini o‘lchash qurilmasi 3 dan iborat. Sath h qiymati nur tarqatgich signalni jo‘natish payti bilan qaytgan signal qabul qilgich 2
ga kelgan payt orasidagi vaqtni aniqlash yordamida topiladi. SHu kattaliklar ushbu
munosabat bilan bog‘langan.



Odatda, lokasiya gaz muhiti orqali suyuqlik ustida olib boriladi (agar suyuqlik
elektr o‘tkazmaydigan bo‘lsa, lokasiya prinsip jihatidan suyuqlik orqali ham amalga
oshirilishi mumkin). Lokasiyaning gaz (havo) orqali olib borilishi ma’qulroq, chunki
nur tarqatgichlar suyuqlik ta’siriga berilmaydi, bu erda,n tashqari, gazlarning magnit
va dielektrik o‘tkazuvchanligi katta emas va amalda gazning parametrlari
o‘zgarishiga va xossalariga bog‘liq emas. Bu sath o‘lchagich ko‘rsatishlarining
amalda suyuqlik xossalariga bog‘liq emasligini ko‘rsatadi. Bunday sath
o‘lchagichlarning kamchiligi kichik vaqt oralig‘ini aniq o‘lchash qiyinligidir, ular
nurlanish doirasida turgan boshqa predmetlarga g‘oyat sezgir. Suyuq metallarning
sath o‘lchagichlari 200 mm gacha o‘lchash diapazoniga ega, o‘lchashnint asosiy
xatoligi ±2%.