|
Temperatura datchiklari
Temperatura datchiklarining turlari. Uzoq tarixiy davrlar davomida issiqlik odamlar uchun ularning hayotining asosi bo‘lgan, shu sababli ular o‘sha davrlardayoq haroratni o‘lchash bilan uning intensivligini baholashga uringanlar. Ehtimolki, haroratni o‘lchashning eng oddiy va eng keng tarqalgan usuli turli moddalarning issiqlikdan kengayishini o‘lchash bo‘lib hisoblanadi. Barcha suyuqlikli shisha termometrlar ana shu tamoyil asosida amalga oshirilgan. Elektr qayta shakllantirgichlarda biroz boshqacharoq detektirlash tamoyillari qo‘llaniladi. Hozirgi kunda quyidagi harorat datchiklari eng keng tarqalgan bo‘lib hisoblanadi: rezistiv, termoelektrik, yarim o‘tkazgichli, optik va pyezoelektrik detektorlar. Haroratni o‘lchash har doim energiyaning unchalik katta bo‘lmagan porsiyasini obyektdan bu energiyani elektr signaliga aylantirishi lozim bo‘lgan datchikka uzatishdan iborat bo‘ladi. Kontaktli detektor (zond) obyektning ichiga yoki tashqarisiga joylashtirilganda obyekt bilan zond o‘rtasida issiqlik o‘tkazuvchanlik hisobiga issiqlik uzatilishi sodir bo‘ladi. Bunda zondning tarkibiga kiradigan sezgir element yoki qiziydi, yoki sovuydi. Issiqlik nurlanish yordamida uzatilganda ham xuddi shuning o‘zi sodir bo‘ladi: issiqlik energiyasi IQ nurlanish ko‘rinishida obyektning harorati va optik bog‘lanishning tipiga bog‘liq ravishda yoki datchik tomonidan yutiladi, yoki undan ajralib chiqadi. Har qanday datchik, o‘lchamlaridan qat’iy nazar, o‘lchash zonasiga qo‘zg‘alish olib kiradi, bu haroratni o‘lchashda xatolar vujudga kelishiga olib keladi. Bu detektirlashning har qanday usuliga – konvektiv detektirlashga ham, radiatsion detektirlashga ham, issiqlik o‘tkazuvchan detektirlashga ham taalluqli bo‘ladi. SHunday qilib, ishlab chiquvchi har doim datchiklarning mos keluvchi konstruksiyalari va xatoliklarni kompensatsiyalash uslublarini qo‘llash bilan o‘lchashlar xatoligini minimallashtirishga intilishi lozim. Haroratni o‘lchashning ikkita asosiy uslubi mavjud: muvozanatli va bashorat qilinadigan (prognozli). Muvozanatli uslubda haroratni o‘lchash o‘lchanadigan yuza bilan zondda joylashgan sezgir element o‘rtasida issiqlik muvozanati boshlanganda, ya’ni datchik bilan o‘lchanadigan obyekt o‘rtasida sezilarli harorat farqi bo‘lmaganda o‘tkaziladi. Bashorat qilish uslubida o‘lchashlarni o‘tkazish jarayonida issiqlik muvozanati boshlanmaydi, joriy haroratning qiymati esa datchik haroratining o‘zgarish tezligi bo‘yicha aniqlanadi. Sezgir element obyektga joylashtirilgan momentdan boshlab obyekt bilan datchik o‘rtasida issiqlik muvozanati boshlanguncha, ayniqsa agar kontakt maydonchalari quruq bo‘lsa, etarlicha uzoq vaqt o‘tishi mumkin Masalan, tibbiyot elektron termometri suvli vannadagi haroratni 10 s da o‘lchaydi, qo‘ltiq ostidagi haroratni o‘lchash uchun esa hech bo‘lmaganda 3-5 minut talab qilinadi.
Kontakt usuli bilan haroratni o‘lchashda mumkin bo‘lgan xatolarning manbalarini ko‘rib chiqamiz. Xatolarning vujudga kelish sabablaridan biri shundan iboratki, datchik, qoidaga ko‘ra, faqatgina haroratini o‘lchashi lozim bo‘lgan obyekt bilan emas, balki boshqa predmetlar bilan ham tutashadi. Boshqa bir sabab tutashtiruvchi kabellardan foydalanish bo‘lib hisoblanadi (5.13A- rasm). haroratga ega bo‘lgan obyekt bilan tutashtiriladigan sezuvchan element o‘zining haroratiga ega bo‘ladi. Aniq o‘lchashlarni o‘tkazish uchun bu ikkita harorat amalda teng bo‘ladigan issiqlik muvozanati holatiga erishish zarur bo‘ladi. Kabelning bir uchi zondga ulanadi, boshqa uchi esa obyektning haroratidan sezilarli darajada farq qilishi mumkin bo‘lgan qurshab turuvchi muhit haroratining ta’siriga tortiladi. Shunday qilib, tutashtiruvchi kabel faqatgina datchikning elektr signalini uzatib qolmasdan, elementdan yoki unga bir qism issiqlikni ham uzatadi. 5.13B- rasmda obyekt, datchik, qurshab turuvchi muhit va r1 va r2 issiqlik qarshiliklarini o‘z ichiga oladigan issiqlik sxemasi ko‘rsatilgan, issiqlik qarshiliklari moddaning issiqlik energiyasini o‘tkazish qobiliyatini aks ettiradi va issiqlik koeffitsiyentlariga teskari kattaliklar sifatida aniqlanadi, ya’ni r = 1/a. Agar obyekt qurshab turuvchi muhitga qaraganda issiqroq bo‘lsa, issiqlik oqimi strelka ko‘rsatgan tomonga qarab yo‘naladi.
Tiplashgan kontaktli harorat datchigi quyidagi tarkibiy qismlardan tashkil topadi (5.14A- rasm):
1. Sezgir element – datchikning o‘zining haroratining o‘zgarishiga reaksiya ko‘rsatuvchi material. Yaxshi element past solishtirma issiqlik sig‘imi, kichik massa, katta issiqlik o‘tkazuvchanlik, yuqori va bashorat qilinadigan sezgirlikka ega bo‘ladi.
2. Kontaktlar – sezgir elementni tashqi elektron sxema bilan bog‘laydigan o‘tkazuvchan plastinkalar yoki simlar. Kontaktlar minimal mumkin bo‘lgan issiqlik o‘tkazuvchanlik va elektr qarshiligiga ega bo‘lishi lozim. Shuningdek ular ko‘pincha tayanch konstruksiya rolini ham bajaradi.
3. Himoyalovchi korpus – fizikaviy jihatdan sezgir elementni qurshab turuvchi muhitdan ajratadigan maxsus qobiq yoki qoplama. Yaxshi korpus past issiqlik qarshiligi (yuqori issiqlik o‘tkazuvchanlik) va yaxshi dielektriklik xususiyatlariga ega bo‘ladi. U suv va qurshab turuvchi muhitning boshqa omillari sezgir elementning ishiga ta’sir ko‘rsatmasligi uchun namlik singdirmaydigan bo‘lishi lozim.
Do'stlaringiz bilan baham: |
