Датчиклар

1.43. Расм. Иссиқлик босим ўлчаш датчиги схемаси.



1.44.Расм. Иссиқлик босим ўлчаш датчиги MATLAB пакетида яратилган модели.

Биз ташкил этган технологик жараёнларни бошқариш тизимларида асосан «Сапфир-22М», «Метран – 100» ва кичик ўлчамли микропроцессорли «КАРАТ» босим датчиклари қўлланилган. Уларни чиқиш сигналлари 0÷5 мА, 4 ÷ 20 мА.


1.4. Суюқлик ва газларни сарфини босим фарқини ҳосил қилиш
усули билан ўлчаш тизимлари
Технологик жараёнларда суюқлик ва газларни сарфини ўлчаш муҳим аҳамиятга эга. Бу фақат жараёнда маҳсулот ёки энергия сарфини белгиламасдан, технолгик жараённи бошқариш учун муҳимдир.
Суюқлик ёки газларни сарфи икки хил кўринишда қўлланилади. 1-чи си масса сарфи бўлиб, кг, тонна, 2-чиси ҳажмий сарф м³ , л. Лекин ишлаб чиқаришда технологик жараёнларни бошқаришда жорий сарф термини кўп қўлланилади. Чунки жараённи бошқаришда технолог оний (жорий) сарф билан иш юритади. Жорий сарф дейилганда вақт бирлиги ичидаги сарф тушинилади. Кенг қўлланиладиган ўлчов бирлиги
м³ /соат , тонна/соат
Ҳажмий сарф катталиги фойдаланилганда, газлар сарфини бир-бирига таққослаш учун яна битта муҳим катталик( термин) ишлатилади. Бу нормал шароит терминидир. Нормал шароит дейилганда ҳароратси 20 ⁰ С , босими 101,325 кПа (760 мм.смоб.уст.) нисбий намлиги 0 тушинилади.
Жорий сарфни ўлчаш воситаларини «сарф ўлчагич», маълум вақтдаги сарфни ўлчаш воситасини «ҳисоблагич» деб аталади. Турубадаги суюқлик ва газни оқимини сарфини ҳисоблаш учун оқимга ўлчаш воситасини ажралмас қисми бўлган бошқа бир жисм киритилади. Бу эса оқим босимини йўқолишига олиб келади. Шунинг учун турубаларда сарфни ўлчаш тизимларини ташкил этишда ўлчаш воситасигача ва ундан кейинги маълум туғри узунлик бўлиш шарти киритилган.
Суюқлик ва газларни сарфининг ўлчаш усуликаси, ўлчаш тизимининг конструктив турига қараб турлича сарф ўлчагичлар ва ҳисоблагичлар яратилган. Бу сарф ўлчагич ва ҳисоблагичлар микропроцессорли бошқаришга эга бўлиб, улар суткали, ихтиёрий вақт оралиғи бўйича сарфни ўз хотирасида сақлаб туриш, ҳамда информацияларни махсус протоколлар бўйича масофадаги компьютерга узатиш каби функцияларга эга бўлиши мумкин.
Торайтирилган қурилма ёрдамида босим фарқини ҳосил қилиб, жорий сарфни аниқлаш усули ҳозирда ҳам асосий сарф аниқлаш усулларидан бири бўлиб колмоқда. Бу усулда торайтирувчи қурилма бирламчи қурилма сифатида бўлади. Торайтирувчи қурилма икки томонидаги босимлар фарқини дифференциал манометр ёки босим фарқларини ўлчаш датчиклари ёрдамида ўлчаш трубалардаги суюқлик ёки газларни сарфни ҳисоблаш имкониятини беради. Бу усул ёрдамида асосан труба диаметри 300 мм дан катта бўлган ҳолатларда кенг қўлланилади.
Суюқлик ёки газ оқаётган турбада торайтирувчи қурилма қўйилса оқим тезлиги торайтирилган жойда унгача бўлган масофадаги тезликка нисбатан тезлашади. Тезликни ортиши суюқлик ёки газни ички энергиясини камайтириб, босимни камайишига олиб келади. Турбадаги сарф ҳосил бўлган босим фарқи катталигига пропорционал бўлади.

G = f ( Дp) (1.4.1)

Бу усулни қўллаш учун қуйидаги талаблар бажарилиши керак

- оқим торайтирилган қурилмагача ва ундан кейин тўлқинсиз, стационар бўлиши;
- суюқлик ёки газ оқими труба ўтказгични тўла тўлдириши;
- торайтирилган қурилмадан ўтишда суюқлик ёки газ ўз фазавий ҳолатини ўзгартирмаслиги, яъни масалан буғ суюқликга айланмаслиги;
- туруба ўтказгични торайтирилган қурилма олдида ва ундан кейинги қисмида оқим чўкмалари йиғилмаслиги;
- торайтирувчи қурилма ташқи томонида туруба ўтказгични формаси бузилиши бўлмаслиги.
Торайтирувчи қурилмалар шартли равишда стандарт, махсус ва ностандарт турларга бўлинади. Стандарт торайтирувчи қурилмалар давлат стандартлари талабида 8.569.1-97 ГОСТ бўйича ясалган ва ўрнатилади. Ички диаметри 50 мм дан кичик труба ўтказгичлардан тайёрланиб қўйилган қурилма махсус дейилади. Бу икки ҳолатга мос келмаганларини ностандарт торайтирувчи қурилма дейилади. Стандарт қурилмаларни ясалиши ва градуировкаси универсал бўлиб, индивидуал градуировкани талаб килмайди.
Торайтирувчи қурилма ёрдамида жорий сарфни аниқлаш усули қуйидаги камчиликларга эга:
- кичик динамик диапазонга эгалиги;
- трубанинг диаметри 50 мм дан кичик бўлмаслиги, агар кичик бўлса индивидуал градуировка талаб қилиниши;
- торайтирилган қурилма олди ва орқасида маълум узунликдаги тўғри чизиқли соҳалар бўлиши кераклиги;
- оқимни босим йўқотиши.
Стандарт торайтирувчи қурилма сифатида диафрагма, сопла ва Вентури сопласи қўлланилади.




1.45. Расм. а) Диафрагма, б) Сопла, в) Вентури сопласи

Диафрагмани тешигини олд томони цлиндик бўлиб, давоми конус симон. Диафрагма тешиги 10⁵ дан 10 ⁸ мм гача бўлиши мумкин. Унинг асосий вазифаси турубада босим фарқини ҳосил қилишдир. Турубаларда торайтирувчи қурилмани диафрагма кўринишидаги қўйилганда суюқлик ва газларни харакати ва босимни ўзгариши қуйидагича бўлади.

Р
1.46. Расм. Диафрагма ўрнатилган трубада оқимни тақсимланиши ва босим графиги.
асмдан кўриниб турибдаики, суюқлик оқими торайиши торайтирувчи диафрагмадан кейин В текисликда кузатилмоқда. Бу ерда оқим енг юқори тезликга эришади. Тезлик юқори бўлган жойда энергияни сақланиш конунига асосан босим энг паст улади. Оқим маълум масофадан кейин С текисликда ўзини олдинги тезлигига эришади. Лекин торайтирувчи қурилма қўйилганлиги ҳисобига маълум босим йўқотилиши кузатилади. Бу босим йўқотилиши торайтирувчи қурилма қўйилганлигида оқимда айланмалар ҳосил бўлиши ҳисобига энергия сарфи бўлганлиги туфайли кузатилади.
Турбаларда босим йўқотилишини олдини олиш вас сарф ўлчашларида юқори аниқликларга эришиш учун сопла ёки Вентури сопласи қўйилади.
Жорий сарф билан босим фарқи ўртасидаги боғланишни аниқлаш учун окаётган суюқликни сикилмайдиган, яъни торайтирувчи диафрагмадан ўтганда зичлиги ўзгармайди деб оламиз. А бошлангич оқим текислиги ва торайиш қисми учун узликсизлик тенгламасини қуйидагича ёзиш мумкин: