Denov tadbirkorlik va pedagogika instituti tadbirkorlik va boshqaruv fakulteti

Optik multispektral pirometrlarning afzalliklari va kamchiliklari

Spektral nisbat pirometrlari, yuqorida aytib o'tganimizdek, turli to'lqin uzunligi diapazonlarida ishlaydigan ikki yoki undan ortiq qabul qiluvchilarning signallari nisbatini hisoblash orqali ob'ektning haroratini o'lchaydi. Nazariy jihatdan, bu usul infraqizil pirometrlarga xos bo'lgan asosiy muammolarni bartaraf etishi kerak. Axir, ikkala sensor uchun signal sifatining masofaga bog'liqligi mutlaqo bir xil va shuning uchun ularning nisbatiga ta'sir qilmaydi. Shunday qilib, qurilmaning aniqligi ob'ektgacha bo'lgan masofaga ham, uning emissiyasiga ham bog'liq emas. Ammo bu nazariy jihatdan, lekin amalda bu umuman emas. Amalda, o'lchovlar tajribasiga ko'ra, haroratni aniqlashning optik usuli bilan ham, emissiya, bilvosita bo'lsa ham, o'lchov natijalariga ta'sir qiladi va shu bilan sezilarli xatolarga olib keladi (10% gacha). Agar biz bu erda optik pirometrlarning boshqa kamchiliklarini qo'shsak: past ishonchlilik, yuqori narx va boshqalar, nima uchun infraqizil nurlanish qurilmalari katta talabga ega ekanligi aniq bo'ladi.

Biroq, zamonaviy raqamli texnologiyalar tufayli optik pirometrlar uchun tuzatuvchi signalni hisoblash uchun maxsus algoritmlarga ega qurilmalar paydo bo'ldi. Bunday "yaxshilangan" pirometrlarda 600 dan 2400 ° S gacha bo'lgan haroratlar uchun xato atigi 1% ni tashkil qiladi, bu juda yaxshi. Bunday qurilmalarning narxi tuzatishsiz an'anaviy qurilmalardan ko'p marta yuqori.
Shunday qilib, zamonaviy optik pirometr: eng aniq, lekin ayni paytda qimmatroq va qulayroq.

Ishlash printsipiga ko'ra tasniflashdan tashqari, pirometrlarni quyidagi mezonlarga ko'ra ajratish mumkin:

1. Harorat diapazoniga qarab:
- Yuqori harorat - juda issiq narsalar uchun.
- Past harorat - hatto noldan past haroratli ob'ektlar uchun
2. Bajarilishiga qarab
Portativ - asosan radiatsiya pirometrlari,
- Statsionar - ishlab chiqarish jarayonini doimiy nazorat qilish uchun sanoatda qo'llaniladi.
3. O'lchov natijalarini vizualizatsiya qilish usuli bo'yicha
- Matn-raqamli - harorat darajalarda ko'rsatiladi.
- Grafik - rasmda yuqori, o'rta va past haroratli joylar turli ranglar bilan ta'kidlangan. Ob'ekt spektral parchalanishda taqdim etilgan. Ushbu turdagi qurilmalar termal tasvirlar deb ataladi.

Xulosa sifatida shuni ta'kidlash kerakki, pirometr haroratni kontaktsiz o'lchash uchun mo'ljallangan yuqori aniqlikdagi o'lchash moslamasidir. Va pirometrlarning kamchiliklari yo'q bo'lsa-da, ular kundalik ishlarida mutaxassislarga yordam beradi. Infraqizil pirometrlar eng katta taqsimotni olgani tasodif emas. Ular sanoatda va kundalik hayotda qo'llaniladi, ular arzon, ishonchli, ishlatish uchun qulay va haroratni o'lchashda maqbul aniqlikni ta'minlashga qodir.

Pirometrlar sanoatda, kundalik hayotda, uy-joy kommunal xo'jaligida, ishlab chiqarishning turli texnologik bosqichlarida haroratni nazorat qilish katta ahamiyatga ega bo'lgan korxonalarda (po'lat sanoati, neftni qayta ishlash sanoati) ob'ektlarning haroratini masofadan aniqlash uchun ishlatiladi. Pirometrlar cho'g'lanma ob'ektlarining haroratini xavfsiz masofadan o'lchash vositasi bo'lib xizmat qilishi mumkin, bu ularni yuqori haroratlar tufayli boshqariladigan ob'ekt bilan jismoniy o'zaro ta'sir qilish mumkin bo'lmagan hollarda to'g'ri boshqarishni ta'minlash uchun ajralmas qiladi. Ular turli sanoat hududlarida kritik harorat zonalarini aniqlash uchun issiqlik detektorlari (yaxshilangan modellar) sifatida ishlatilishi mumkin.
Birinchi pirometrlardan biri Piter van Muschenbroek tomonidan ixtiro qilingan. Dastlab, bu atama yuqori isitiladigan (issiq) ob'ektning yorqinligi va rangi bo'yicha haroratni vizual ravishda o'lchash uchun mo'ljallangan asboblarga nisbatan ishlatilgan. Hozirgi vaqtda ma'no biroz kengaytirildi, xususan, pirometrlarning ba'zi turlari (bunday qurilmalarni infraqizil radiometrlar deb atash to'g'ri) juda past haroratlarni (0 ° C va undan pastroq) o'lchaydi.

Zamonaviy pirometriya va portativ pirometrlarning rivojlanishi 1960-yillarning o'rtalarida boshlangan va hozirgi kungacha davom etmoqda. Aynan o'sha paytda eng muhim jismoniy kashfiyotlar amalga oshirildi, bu esa yuqori iste'mol xususiyatlariga ega va kichik umumiy o'lchamlarga ega sanoat pirometrlarini ishlab chiqarishni boshlash imkonini berdi. Birinchi portativ pirometr Amerikaning Wahl kompaniyasi tomonidan 1967 yilda ishlab chiqilgan va ishlab chiqarilgan. Tananing harorati to'g'risida xulosa infraqizil qabul qilgichning ma'lumotlari asosida tanadan chiqadigan issiqlik energiyasini aniqlaganda, qiyosiy parallellarni qurishning yangi printsipi o'lchash chegaralarini sezilarli darajada kengaytirishga imkon berdi. qattiq va suyuq jismlarning harorati.

Issiqlik energetikasi - boshqa turdagi o'lchovlar uchun kirish imkoni bo'lmagan yoki unchalik oson bo'lmagan joylarda haroratni tez va aniq nazorat qilish uchun.

Energetika sanoati - nazorat qilish va yong'in xavfsizligi, ob'ektlardan foydalanish (temir yo'l transporti - o'q qutilari va yuk va yo'lovchi vagonlarining muhim birliklarining haroratni nazorat qilish).

Laboratoriya tadqiqotlari - faol muhitda faol moddalarni o'rganishda, shuningdek kontakt usuli eksperimentning tozaligini buzgan hollarda (masalan, tana shunchalik kichikki, kontakt usuli bilan o'lchanganda u sezilarli darajada yo'qotadi. issiqlikning bir qismi yoki bu turdagi o'lchov uchun juda nozik) . U kosmonavtikada qo'llaniladi (nazorat, tajribalar)

Qurilish - pirometrlar turar-joy va sanoat binolarida, issiqlik magistrallarida issiqlik yo'qotishlarini aniqlash, issiqlik izolyatsiya qiluvchi qobiqdagi uzilishlarni samarali topish uchun ishlatiladi.

Maishiy ilovalar - tana haroratini, pishirish paytida ovqatni o'lchash va boshqalar.

Pirosensorlarni qo'llashning alohida katta maydoni bu xavfsizlik tizimlarini qurishda harakat sensorlari. Sensorlar xonadagi infraqizil nurlanishdagi o'zgarishlarga javob beradi.

Mexanikaviy moslamalar yordamida ma'lum xolatda urnatilgan linzalar,prizmalar kuzgulardan tashkil topgan optikaviy sistemalar optika asboblari xisoblanadi . Amaly optikaning u yoki bu masalalarni xal kilish uchun kullaniladigan juda kup sonli turli xil asboblar bor. Biz bu yerda asosan tasvir xosil kilishga muljallangan asboblarni va birinchi navbatda mikroskop va teleskopni kurib chikamiz. Yoruglikning boshka xil xususiyatlariga asoslangan optika asboblari uziga tegishli bulimlarda bayon kilinadi. Masalan , interferometrlar va difraksion panjaralar yukorida bayon kilingan edi .
Ikkala asbob – mikroskop va teleskoplarning obektiv va okulyarlari buladi . Ob'ektiv aberratsiyalari yaxshilab tugrilangan va buyumga karatib kuyilgan linzadan iborat .U optikaviy asbob orkali karaladigan buyumning xakiki tasvirini xosil kilib berish uchun mujjallangan .Okulyar xam ab berratsiyaga tugrilangan linzadan yoki linzalar sistemasidan iborat buladi .Okulyar buyumning ob'ektiv orkali xosil kilingan tasvirini kattalashtirishga mujjallangan . Agar zarur bulgan kattalashtirish uncha katta bulmasa (10-20 marta bulsa ) va kattalashgan tasviri olinishi kerak bulgan buyum kuzatuvchiga bevosita yakin turgan bulsa , u vakitda lupa vazifasini bajaruvchi birgina okulyar bilan cheklanish mumkin .
1) Lupa . Lupaning ishlashini 58 –rasmda aniklash mumkin . Eng sodda kurinish-dagi lupa kiska fokusli yiguvchi linzadan iborat buladi. Lupa vazifasini bajaruvchi L linza orkali karalayotagn AV buyum linza va uning F fokal tekisligi orkali joylashadi.
Nurlar linzadan utayotgan keyin kattalashgan mavxum tasvir beradi. Uni Ye kuz A1 B1 tekislikda kuradi.
AV buyum amalda F fokal tekisligida yotadi. Agar AV buyum tekisligi bilan F fokal tekislikda orasidagi masofani e'tiborga olmasak , bu vaktda AVS vaA1 B1 C1 uchburchaklarning uxshashligidan
(1)
kelib chikadi. – lupaning kattalashtirishini beradi:
d- normal kuzning eng yaxshi kurish masofasi, u 25sm ga teng . Demak , lupaning kattalashtirishini U=25/f (2) ifodadan topish mumkin. f – kattalik lupa uchun takriban 1,2 – 5 sm buladi. Demak , lupalar 20 martagacha kattalashtirib bera olar ekan. Lupaning kattalashtirishi kattalashish darajasini kursatuvchi son bilan belgilanadi, masalan , 20x- yigirma marta kattalashtirishini bildiradi.
1.Mikroskop. Juda mayda buyumlarni kurish uchun oddiy lupa yordami bilan erishib bulmaydigan kuchli kattalashtirishlar kerak . Bu maksadni amalga oshirish uchun ancha murakkab bulagan optikaviy sistema kerak . Bunday sistema vazifasini mikroskop bajaradi.
Mikroskopning prinsipmal optikaviy sxemasi 59-rasmda tasvirlangan. L1 kiska fokusli linza ob'ektiv, boshkaL2 kiska fokusli linza esa okulyar vazifasini utaydi.AV buyum ob'ektivining old tomoniga uning old fokus masofasidan bir oz nariga joylashtiriladi. Buning natijasida ob'ektiv buyumning xakikiy kuchli kattalashtirilgan A`V` tasvirini beradi. Ob'ektiv beradigan kattalashtirish : (3)

Buladi, bu yerda f1 – ob'ektivining old fokus masofasi ,  - ob'ektividan tasvirgacha bulgan masofa, u amalda ob'ektivdan okulyarning old fokusigacha bulgan masofaga teng. Mikroskop okulyarining fokus masofasi shunchalik kichikki,  ni taktiban ob'ektivdan okulyargacha bulgan masofaga teng deb olish mumkin.  kattalik ob'ektiv va okulyarni tutib turuvchi mikroskop trubasining uzunligini belgilaydi. Uni mikroskop tubusi deb ataydilar. Yukorida keltirilgan formuladan

A1V1=AV (4)
Kelib chikadi. L2 okulyar lupa vazifasini utab, kattalashgan A11V11 mavxum tasvir beradi. L2 okulyarning kattalashtirishi

Uo k= (5)

ga teng ; bu yerda f2 – okulyarning L2 old fokus masofasi. (5) ifodadan

A11V11=A1V1 (6)

buladi.Mikroskopning U tulik kattalashtirishi A11V11/AV nisbat sifatida aniklanadi. Yukorida topilgan (4) va (5) ifodalardan mikroskopning U kattalashtirishi uchun kuyidagi ifodaga ega bulamiz.
U= (7)
Shunday kilib, mikroskop tubusining uzunligi kancha katta, ob'ektiv va okulyarning fokus masofasi kancha kichik bulsa, mikroskopning kattalashtirishi shunchalik katta buladi. Optikaviy mikroskopning kattalashtirishi 2000 gacha yetadi.
3)Teleskop. Mikroskop yakin turgan juda kichik buyumlarni kattalashtirish uchun ishlatiladi. Lekin mikroskop uzokdagi buyumlarni kuzatish uchun yaramaydi. Bu xolda tasvir fokus bilan ikkilangan fokus oraligida xosil buladi. Shuning uchun u juda xam kichraytirilgan buladi. Shu bilan birga ob'ektivning fokus masofasi kanchalik kiska bulsa, bu kichrayish shunchalik kuchli buladi.
Bundan uzokdagi buyumlarni kuzatish uchun iloji boricha katta fokus masofasiga ega bulgan ob'ektivlar ishlatilishi lozimligi kelib chikadi. Okulyarga kelgan da, unga odatdagi tasvirni kuchli darajada kattalashtirish talabidan boshka biror maxsus talab kuyilmaydi.
Yukorida aytilganlardan uzoqlashgan ob'ektlarni kuzatish uchun ishlatiladigan asbob (teleskop) ning optikaviy sxemasi L1 uzun fokusli ob'ektiv va L2 okulyarni uz ichiga olishi kerak.

XULOSA
Mexanikaviy moslamalar yordamida ma'lum xolatda O’rnatilgan linzalar,prizmalar kuzgulardan tashkil topgan optikaviy sistemalar optika asboblari xisoblanadi . Amaly optikaning u yoki bu masalalarni xal kilish uchun kullaniladigan juda kup sonli turli xil asboblar bor. Biz bu yerda asosan tasvir xosil kilishga muljallangan asboblarni va birinchi navbatda mikroskop va teleskopni kurib chikamiz. Yoruglikning boshka xil xususiyatlariga asoslangan optika asboblari uziga tegishli bulimlarda bayon kilinadi. Masalan , interferometrlar va difraksion panjaralar yukorida bayon kilingan edi .

Ikkala asbob – mikroskop va teleskoplarning obektiv va okulyarlari buladi . Ob'ektiv aberratsiyalari yaxshilab tugrilangan va buyumga karatib kuyilgan linzadan iborat .U optikaviy asbob orkali karaladigan buyumning xakiki tasvirini xosil kilib berish uchun mujjallangan .Okulyar xam ab berratsiyaga tugrilangan linzadan yoki linzalar sistemasidan iborat buladi .Okulyar buyumning ob'ektiv orkali xosil kilingan tasvirini kattalashtirishga mujjallangan . Agar zarur bulgan kattalashtirish uncha katta bulmasa (10-20 marta bulsa ) va kattalashgan tasviri olinishi kerak bulgan buyum kuzatuvchiga bevosita yakin turgan bulsa , u vakitda lupa vazifasini bajaruvchi birgina okulyar bilan cheklanish mumkin .
FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR

1.G.S. Landsberg. UMUMIY FIZIKA KURSI. «O’qituvchi».1981 Y.

2.I.V. Savelev. UMUMIY FIZIKA KURSI. III t. OPTIKA, ATOM FIZIKASI, ATOM YaDROSI VA ELEMENTAR ZARRAChALAR FIZIKASI. «Ukituchi» T. 1976 y.
3.F.A. Korolyov. FIZIKA KURSI. OPTIKA, ATOM VA YaDRO FIZIKASI. «Ukituvchi»,T. 1978 y.