Elektronika va avtomatika” fakulteti “ishlab chiqarish jarayonlarini avtomatlashtirish” kafedrasi

Ионизацион газ анализаторлари ва уларнинг ишлаш принципи. Ионизацион газ анализаторларидан ҳаводаги зарарли моддаларни аниқлашда, шунингдек, портлаш хавфи бор газ аралашмаларини назорат қилишда фойдаланилади.
Улар ишлаш принципи бўйича икки группага: алангали – ионизацион ва аэрозолли – ионизацион газ анализаторларига бўлинади.
Алангали – ионизацион газ анализаторлари органик моддаларнинг водород алангасида ионлашувига асосланган. Аланга­ли – ионизацион ўзгарткич электр майдонга жойлаштирилган водород горелкасидан иборат. Соф водород ёнганида ионлар деярли ҳосил бўлмайди, шунинг учун соф водороднинг электр ўтказувчанлиги жуда ҳам паст бўлади. Органик моддаларнинг алангаси пайдо бўлганида уларнинг ионлашуви содир бўлади ва аланганинг электр ўтказувчанлиги кескин ортади.
Б у газ анализагорининг принципиал схемаси pасмда келтирилган. Ўлчаш электродларидан бири горелка 1 бўлиб, унга манба 4 дан 60-300 В ли ўзгармас кучланиш берилади, горелка коррозиябардош пўлат ёки титандан тайёрланади. Иккинчи (коллекторли деб юритиладиган) электрод ўрнида юпқа деворчали цилиндр хизмат қилади, у горелка 1 билан ўқдош бўлиб, нодир металлар (платина, олтин, титан) дан тайёрланади. Ўзгарткичнинг ионизация камерасига ёнишни сақлаб туриш ва водороднинг ёниш маҳсулоти бўлган сувнинг конденсацияланишининг олдини олиш учун ҳаво киритиб турилади.
Аланга-ионизацион газ
анализаторининг схемаси.

Ўзгарткичда занжирда ионизация токининг пайдо бўлишига реакция давомида электродларда мусбат ва манфий заряд элтувчиларнинг ҳосил бўлиши сабаб бўлади. Ионизация токи­нинг кучи 10^-7 – 10^-8 А дан ошмайди. Шу муносабат билан ўзгарткичнинг ток сигнали ўзгармас ток кучайтиргичи 5 га берилади. Кучайтирилган сигнал иккиламчи асбоб 6 га (масалан, автоматик потенциометрга ёки сигнализация қурилмасига келади, бу қурилма концентрация берилган қийматидан ортиб кетганида сигнал чиқаради.

Аэрозолли–ионизацион газ анализаторлари газ анализ қиладиган радиоизотопли асбобларга тааллуқли бўлиб, уларда газ муҳитининг физик параметри–газларнинг электр ўтказувчанлиги, ионизацияловчи нурланиш таъсирида бўлган газлар­нинг электр ўтказувчанлиги ўлчанади. Бу асбобларда газнинг α ёки β актив изотоп кўринишидаги ички ионизация манбаига эга бўлган ионизацион ток камераси сезгир элемент бўлиб хизмат қилади. Муҳитнинг назорат қилинаётган компоненти концентрациясининг ўлчови бўлиб камеранинг электродлари орасида уларга кучланиш берилганда ҳосил бўладиган иони­зация токи хизмат қилади.
Бу газ анализаторларининг хусусияти шундан иборатки, уларда назорат қилинаётган компонент олдин аэрозоль ҳолатига келтирилади. Бунда ҳосил бўладиган аэрозоль зарралари сони назорат қилинаётган компонент концентрациясига пропорционал бўлиб ионизация токининг ўлчанаётган кучининг ўзгаришини аниқлайди.
Аэрозоль зарралари таъсирида камера ионизация токи J нинг ўзгариши қуйидаги муносабат билан ифодаланади:
J = J₀ e^-CNτr, (20.1)
бу ерда J₀ – камерада аэрозоль зарралари бўлмагандаги бошланғич ток кучи: N – Брикард доимийси бўлиб, уни газ ионларининг аэрозоль зарраларга ўтириш эҳтимоли борлиги нуқтаи назаридан аниқланади: С – газдаги аэрозоль зарраларининг концентрэцияси; τ – газ ионларининг камера ичида яшаш вақти бўлиб, уни ионизация камерасининг конструкцияси ва электр майдоннинг кучланишига қараб аниқланади; r – аэрозоль зарраларининг ўртача радиуси.
Pасмда аэрозолли–ионизацион газ анализаторининг принципиал схемаси кўрсатилган. Нурланиш манбаи 1 ва ионлар коллектори 3 жойлаштирилган ионизацион оқим камера­си 2 га газ сарфи уйғотгичи билан анализ қилинаётган ҳаво сўриб олинади. Айни бир вақтда камерага тегишли химиявий реатентнинг буғлари киритилади. Камера ичида химиявий реак­ция содир бўлиб, бунинг натижасида аниқланаётган ком­понент аэрозолга айланади. Ионизация токи каршилиги катта нагрузка резистори R да кучланиш тушувини вужудга келтиради, бу кучла­ниш ўзгармас ток кучайтиргичи 4 да кучайтирилади; аэро­золь зарраларининг концен­трациясига кўра ўзгарадиган ионизация токининг кучи аниқланаётган компонент концентрациясининг ўлчови ҳисобланади. Иккиламчи асбоб 5 аниқланаётган компонентнинг концентрациясини кўрсатади.

Асбобдан ҳаводаги зарарли моддаларни, шу жумладан азот оксидлари, водород хлорид, аммиак, аминлар ва бошқаларни назорат қилишда фойдаланиш мумкин. Вазифасига қараб газ анализаторлари шкаласининг юқориги чегараси аниқланаётган компонентнинг 0,5 дан 50 мг/м³ миқдорида ўрнатилади. Асосий хатолик шкала диапозонининг 10–15% и атрофида.

Xromatografiya (xromo... va ...grafiya) — gaz, suyuklik yoki erigan moddalar aralashmasini adsorbsion usulda ajratish va analiz qilish. X. rus botanigi M.S.Svet tomonidan 1903 yilda kashf etilgan. 1931 yilda Kun va uning shogirdlari X. yordamida tuxum sarigʻidagi ksantofil, lutein va zeaksantin moddalari hamda a va rkarotinlarni ajratishdi. 1941 yilda A.Martin va R.Sing taqsimlash X.siga asos soldi va oqsil, uglerod birikmalarini oʻrganishda uning keng imkoniyatlarini koʻrsatib berdi. 1940—45 yillarda S.Mur va U.Staynlar aminokislotalarni X. usulida ajratish va miqdoriy analiz qilishga katta xissa qoʻshdi. 1950 yilda Martin va Jeyms gazsuyuklik X.si usulini ishlab chiqdi.
X. olib borilayotgan muxitga qarab gaz, gazsuyuqlik va suyuklik X.lariga, moddalarni ajratish mexanizmiga qarab molekulyar (adsorbsion), ion almashtirgich, choʻktirish va taqsimlash X.lariga, olib borilayotgan jarayon shakliga qarab kolonkali, naychali (kapillyar), qogʻozli va yupqa qatlamli X.larga boʻlinadi. Adsorbsion X. — moddalarning adsorbentda turlicha sorbsiyalanishi (yutilishi)ga asoslangan; taqsimlash X.si — aralashma tarkibiy qismi (komponentlari)ning qoʻzgʻalmas faza (gʻovak sathli qattiq modda yuzasiga oʻrnatilgan yuqori trada qaynaydigan suyuq modda) va elyuyentlarda turlicha erishiga; ion almashtirgich X. — harakatsiz faza (ionit) va ajraluvchi aralashma komponentlari orasidagi ion almashtirish muvozanati konstantalar farqiga; choʻktirish X.si esa ajratiluvchi komponentlarning qattiq qoʻzgʻalmas faza ustida turlicha choʻkmaga choʻkishiga asoslangan.
X. xromatograf deb ataladigan asbob yordamida amalga oshiriladi. Analiz vaqtida xromatograf kolonkasiga yuborilgan tekshiriluvchi moddalar elyuyent bilan birga turli vaqg oraligʻida alohidaalohida boʻlib kolonkaning chiqish tomoniga keladi va maxsus sezgir asbob — detektor yordamida uning vaqt birligidagi miqdori qayd etiladi, yaʼni egri chiziq holida yozib olinadi. Bu xromatogramma deb ataladi. Sifat analizi vaqtida moddaning kolonkaga yuborilgandan to chiqqungacha boʻlgan vaqgi har bir komponent uchun doimiy trada bir xil elyuyentda belgilab olinadi. Miqdoriy analiz uchun esa X.dagi piklar (har bir modda uchun tegishli egri chiziq shakli) balandligi yoki yuzasi, detektorning moddaga nisbatan sezgirligini nazarga olgan holda oʻlchanadi va maxsus usulda hisoblanadi.
Parchalanmay bugʻ holatiga oʻtadigan moddalarning analizi va ajratilishi uchun koʻpincha gaz X. ishlatiladi. Bunda elyuyent (gaz tashuvchi) sifatida geliy, azot, argon kabi gazlardan foydalaniladi. Sorbent sifatida esa (zarralar diametri 0,1—0,5 mm boʻlgan) silikagellar, alyumogellar, gʻovakli polimerlar va boshqa ishlatiladi.
Gazsuyuqlik X. uchun sorbent tayyorlashda solishtirma sathi 0,5—5 m2/g li qattiq modda yuzasiga qaynash trasi yuqori boʻlgan suyukliklar (uglevodorodlar, murakkab efirlar, siloksanlar va boshqalar) qalinligi bir necha mkm parda holida qoplanadi.
Kolonkali suyuqlik X.da elyuyent sifatida oson uchuvchi erituvchilar (uglevodorodlar, efirlar, spirtlar), qoʻzgʻalmas faza sifatida esa silikagellar, alyumogellar, gʻovakli shisha va boshqa qoʻllanadi.
X. usulining kashf etilishi tufayli organik kimyo, ayniqsa, tabiiy birikmalar kimyosi jadal rivojlandi. X. koʻp komponentli sistemalarni sifat va miqdoriy analiz qilish, sof holda ajratib olishsa (jumladan, sanoat miqyosida) katta axamiyat kasb etadi. X. yordamida nodir metallar analiz qilinadi. Sunʼiy tayyorlangan transuran elementlarining ochilishida ham X. muhim rol oʻynadi. X. yordamida 99element — eynshteyniy (Es), 100element — fermiy (Fm) va 101element — mendeleyeviy (Md) ajratildi.
X. havo, suv, tuproq, monomerlar tarkibidagi aralashmalarni aniklashda, organik va neft kimyosi sintezi mahsulotlari analizida, doridarmonlar tozaligini aniklashda, kriminalistikada katta axamiyatga ega. Kosmik kemalar gazi, Mars atmosferasi gazi, oy tuprogʻidagi moddalarni analiz qilishda ham X. usullari joriy etilgan.
X. yuqori molekulali birikmalar, ayniqsa, inson, hayvon, oʻsimlik, mikroblar dunyosiga tegishli biologik obʼyektlarning analizi uchun nihoyatda zarur.
X. usullari oʻsimlik tarkibidagi birikmalarni aniqlash, ajratib olish, neft, gaz tarkibini oʻrganishda keng qoʻllanadi.
Eshitish analizatorlari, eshitish sistemasi — tovush tebranishlarini eshitish organlari orqali sezib, tahlil qiladigan mexanik retseptorlar va nerv tuzilmalari majmui. Eshitish analizatorlarining tuzilishi, ayniqsa, uning periferik qismi odamda va hayvonlarda farq qiladi. Eshitish analizatorlari hasharotlarda timpanal organ, suyakli baliqlarda suzgich pufagi hisoblanadi. Suzgich pufagining tebranishi veberov apparatiga, undan ichki quloqqa oʻtadi. Suvda hamda quruqlikda yashovchilar, sudralib yuruvchilar va qushlarning ichki qulogʻida qoʻshimcha retseptor hujayralar (bazilyar membranalar — papillalar) rivojlanadi. Yuksak umurtqalilar, jumladan, koʻpchilik sut emizuvchilarda Eshitish analizatorlari tashqi, oʻrta va ichki quloq, shuningdek, eshitish nervi hamda ketmaket tutashgan nerv markazlaridan iborat. Eshitish analizatorlari markaziy boʻlimining rivojlanishi ekologik omillar va Eshitish analizatorlarining hayvonlar xattiharakatidagi ahamiyati bilan bogʻliq. Eshitish nervi tolalari chigʻanoqdan nerv markazlaridan biri — koxlyar yadrolariga boradi; chap va oʻng koxlyardan chiqadigan nerv tolalari Eshitish analizatorlarining ikki yoni boʻylab simmetrik joylashgan boʻlib, yuqori olivaga kelib tutashadi. Tovush tebranishlarini aniqlashda chigʻanoq toʻsigʻi asosiy ahamiyatga ega. Bu toʻsiq tovushni mexanik spektral analiz qiladigan, chigʻanoq toʻsigʻi boʻylab qator joylashgan filtrlasheshitish retseptorlaridan iborat. Retseptorlar 0,1 dan 10 nm diapazondagi tebranishlarni qabul qiladi. Eshitish analizatorlari markaziy boʻlimida joylashgan neyronlar muayyan tovush tebranishlariga sezgir. Eshitish analizatorlarining nerv elementlari tovush tebranishlari bilan birga tovush kuchi, davomiyligi va boshqalar xususiyatlariga ham taʼsirchan. Markaziy nerv sistemasi va, ayniqsa, uning yuqori qismi neyronlari tovushning murakkab belgilari (mas, tovush amplituda modulyatsiyasi chastotasi, yoʻnalishi va harakati)ga sezgir boʻladi.

XULOSA
Bu ulkan ishlarni bajarish kadrlarning malakasiga bogiiqdir. Xalq xo‘jaligi uchun yuqori malakali kadrlar tayyorlashda „Texnologik jarayonlarni nazorat qilish va avtomatlashtirish41 fani katta ahamiyatga ega. Bu fan talabalarga o‘z ixtisosliklarini nazariy jihatdan chuqur egallashga, ularning bilimlarini mustahkamlashga, ishlab chiqarish samaradorligini oshirish va texnologik jarayonlardan unumli foydalanish yoilarini o‘rgatadi. Avtomatlashtirish borasida eng mas’uliyatli ishlar esa, shubhasiz, kadrlar zimmasiga tushadi. Bugungi kun kadrlari yangi texnika va texnologiyadan foydalanishga, texnologik jarayonlarni avtomatlashtirishni keng joriy etishga, ishlab chiqarish zaxiralarini aniqlash va uni jadallashtirishga, o‘z ona tili — Davlat tilini yuksak texnika va texnologiya saviyasi darajasida bilishga qodir b o iish lari kerak. Xususan, yosh kadrlar oldida fan-texnika taraqqiyotining y o i boshlovchisi boiishdek mas’uliyatli vazifa turadi. Shuning uchun texnologik jarayonlarni nazorat qilish va avtomatlashtirish asoslarini shu soha mutaxassislarigina emas, balki texnolog-konstruktorlar, iqtisodchilar va boshqalar ham bilishlari muhim. Texnologik jarayonlarni nazorat qilish va avtomatlashtirish — uzluksiz rivojlanuvchi tizim bo‘lib, u ishlab chiqarishning o‘ziga xos xususiyatlari va fan-texnikaning ko‘pchilik sohalari bilan uzviy bog‘langandir. Ishlab chiqarishni avtom atlashtirishda yuqori samaradorlikka erishishning bevosita sharti — asosiy va yordamchi ishlab chiqarish jarayonlarini mexanizatsiyalash hisoblanadi. Avtomatlashtirishni rivojlantirish jarayoniga quyidagi ko‘p sonli qonuniy va tasodifiy omillar ta’sir ko‘rsatadi: texnologiya va qurilmaning holati hamda avtomatlashtirishga tayyorgarligi, xomashyo, yarimtayyor mahsulotlar va energetik resurslarning sifati ham da barqarorligi, xodimlarning malakasi, ishchi va mutaxassislar faoliyatini tashkil etish va hokazo. Texnologik jarayonlarni nazorat qilish va avtomatlashtirish faqat ishlab chiqarish texnikasini takomillashtirish hamda mehnat sharoitlarini yaxshilash bilangina emas, balki ishlab chiqarish rentabelligini oshirish, birlik mahsulotga ketadigan moddiy va mehnat xarajatlarini pasaytirib, uning texnik-iqtisodiy ko‘rsatkichlarini orttirish bilan bog‘liq. Iqtisodiy omillar avtomatlashtirish obyektini tanlab olishda asosiy omil hisoblanadi. Sanoatda avtomatlashtirishning iqtisodiy samaradorligini orttirish omillari juda ko‘p. Hozirgi sharoitda avtomatlashtirishning iqtisodiy samaradorligiga xizmat ko‘rsatuvchi xodimlar sonini kamaytirish hisobigagina erishishga ko‘p hollarda imkon bo‘lmaydi, chunki zamonaviy zavodlar, korxonalar, bo‘linmalarga nisbatan kam miqdordagi odamlar bilan xizmat ko‘rsatiladi.

FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR

1. 
   Юсупбеков Н.Р. ва бошқалар. Технологик жараёнларни назорат қилиш ва автоматлаштириш. –Тошкент: Ўқитувчи. 2011.
   
2. 
   Фарзане Н.Г. и др. Технологические измерения и приборы. –М.: Высшая школа. 1989.
   
3. 
   Юсупбеков Н.Р. ва бошқалар. Технологик жараёнларни бошқариш системалари. –Тошкент: Ўқитувчи. 1997.
   
4. 
   Юсупбеков Н.Р., Мухитдинов Д.П., Авазов Ю.Ш. Автоматика ва назорат ўлчов асбобларининг тузилиши ва вазифаси. Касб–ҳунар коллежлари учун дарслик. –Т.: Иқтисод–молия, 2010.
   

Internet saytlar

1. 
   www.ziyo.net