Haroratni o’lchash usullari, asboblari va ularning sxemalarining tavsiflari

Download 1,03 Mb. bet 2/12 Sana 20.02.2022 Hajmi 1,03 Mb. #461229

Bog'liq
1-qism (2)

Bu sahifa navigatsiya:

• XA(K) XK(L) PP(S)

t °S	TEO‘, ye, mV			t °S
TEO‘, ye, mV
	PP(S)	XA(K)	XK(L)	PP(S)	XA(S)	XK(L)
-240		-6,344		650	5,751	27,022	53,484
-200		-5,892	-9,488	700	6,274	29,128	57,856
-160		-5,141	-8,207	750	6,805	31,214	62,200
-120		-4,138	-6,575	800	7,345	31,277	66,469
-80		-2,92	-4,431	850	7,892	35,314
-40		-1,527	-2,500	900	8,448	37,325
0	0,000	0,000	0,000	950	9,012	39,310
50	0,299	2,022	3,306	1000	9,585	41,269
100	0,645	4,095	6,860	1050	10,165	43,202
150	1,029	6,137	10,621	1100	10,754	45,108
200	1,440	8,137	14,557	1150	11,348	46,985
250	1,873	10,151	18,639	1200	11,947	48,828
300	2,323	12,207	22,839	1250	12,550	50,633
350	2,786	14,292	27,132	1300	13,155	52,398
400	3,260	16,395	31,488	1400	14,368
450	3,743	18,513	35,882	1500	15,576
500	4,234	20,640	40,292	1600	16,771
550	4,732	22,772	44,700	1700	17,942
600	5,237	24,902	49,098

XA termoparaning tavsifi qolganlariga qaraganda chiziqliroqdir. Bu uchala termoparalardan eng aniq ishlaydigani PP hisoblanadi. Real darajalash tavsifining nominaldan og‘ishi TEO‘ ning sinfi bilan belgilanadi. Aniqlik sinflari 1, 2, 3 raqamlari bilan belgilanadi (tartib bilan birga xatolik ham oshib boradi), chunki sinf ichida xatolik o‘lchanayotgan haroratga bog‘liq bo‘lishi mumkin. Termoparalarning o‘zgartirish (sezgirlik) koeffitsienti deb termoEYuK ni o‘zgarishini ushbu o‘zgarishni keltirib chiqargan ishchi uchning haroratini o‘zgarish qiymatiga nisbatiga aytiladi va S = ΔE/Δt (mV/grad) shaklida yoziladi.

O‘zgartgichlarning nominal statik tavsivlari (a), ishchi spayning sxemasi (b) va plastinaning haroratini o‘lchash usullari.

O‘lchanayotgan haroratning son qiymatini olish uchun termoo‘zgartirgichga termoparaning termoEYuK ni o‘zgarishini ko‘rsatuvchi, shkalasi gradusda darajalangan ikkilamchi asbob ulash zarur. Bunday bog‘lanish termoelektrik termometr deb ataladi. Keyingi tushuntirishlarda ushbu atama qo‘llaniladi. S =f(t) bog‘liqlik baholanayotganda S = ΔE/Δt ifodadagi Δt harorat intervali iloji boricha kichik qilib olinadi – nazariy jihatdan S = dE/dt hosilani ishlatish mumkin.

Ushbu holda ham “uchinchi o‘tkazgich haqida” gi teorema o‘rinlidir.
Haroratlar uchun ruxsat tilgan og‘ish chegaralari

TO‘ guruhi	Aniqlik sinfi	Haroratlarni o‘lchash diapazoni, °C	Ruxsat etilgan og‘ishlar chegarasi ± Δt, ° C
MVDT	3 2 1	-200...-66 -66...40 -40...135 135...400 -40...125 125...350	0,015|t| 1,0 1,0 0,0075 |t| 0,5 0,004 |t|
VR(L)	3 2	1000...2550 1000...2550	0,007 (t) 0,005 (t)
PRT (V)	3 2	600. ..800 800... 1800 600... 1800	4,0 0.005 |t| 0,0025 |t|
PPT (S,R)	2 1	0...600 600...1600 0...1100 1100...1600	1.5 0,0025(t) 1,0 1,0 + 0,003(t - 1100)
XAT (K) NNT (N)	3 2 1	-250...-166,7 -166,7...40 -40...333,4 333,4...1350 -40...375 375...1350	0,015 |t| 2,5 2,5 0,0075 |t| 0.5 0,004 |t|
XKT (L)	3 2	-200...-100 -100...100 -40...300 300...800	0,015 |t| 2,5 2,5 0,7 + 0,005 |t|
XKT (E)	3 2 1	-200...-166,7 -166,7...-40 -40.. .333,4 333,4...900 -40. ..375 375...800	0,015 |t| 2,5 2,5 0,0O75 |t| 1,5 0,004 |t|
TKT (J)	2 1	-40.,.333,4 333,4...900 -40...375 375...750	2,5 0,0075 |t| 1,5 0,004 |t|
XATU 4,..20Ma		0...1000	0,5; 1 % (keltirilgan)
Metran- 286 chiqish signali 4...20mA		0...1000	0,75 % analogli signal bo‘yicha, 0,5 % raqamli signal bo‘yicha (keltirilgan)

Yuqorida keltirilgan teoremadan juda ko‘p farazlar kelib chiqadi. Agar payvandlash qatlamidagi barcha nuqtalarda faqat harorat bir xil bo‘ladigan bo‘lsa, termoparalarning ishchi nuqtasini ixtiyoriy materiallardan payvandlash yo‘li bilan hosil qilish mumkin.

Uchinchi o‘tkazgichni ulash haqidagi teorema qator xulosalarga ega (6.2, v-rasm). Agar metall bo‘lakchasi sirtining barcha nuqtalaridagi harorat bir xil bo‘lsa, metall bo‘lakchasining haroratini 1-sxema bo‘yicha metalga har bir elektrodni alohida biriktirib, yoki 2-sxema bo‘yicha metalga termoparaning ishchi uchlarini biriktirib o‘lchash mumkin.
Termoparalarning termoEYuK E(t, t0) termoo‘zgartirgichlarning erkin va ishchi harorati t₀ ga bog‘liq. Shuning uchun ikkilamchi asboblarni harorat birliklarida darajalash uchun t₀ ga ma'lum bir qiymat berish lozim. Masalan, avtomatik potensiometrlar uchun t0 ning hisobiy qiymati t0 = 20 °S, millivoltmetrlar uchun t₀ = 0 °S. Nominal statik tavsif t₀ = 0 °S dan beriladi. Shuning uchun boshlang‘ich qiymat sifatida t₀ = 0 °S ni qabul qilamiz. Agar real qiymat 1⁰ bo‘lib, noldan farq qilsa nima qilish kerak? t₀ > 0 °S deb faraz qilaylik. TermoEYuK ni dan boshlab hisoblashning umumiy formulasi quyidagicha:


(6.1)

ya'ni t₀ > 0 °S da termoparaning termoEYuK ni qiymati, ishchi uchning harorati t va erkin uchning harorati 0 °S bo‘lganda hosil bo‘ladigan termoEYuK ning qiymatiga teng miqdorda kamayadi.

Agar t₀ ning ma'lum qiymatida (masalan, asbob bilan o‘lchanayotganda) termoparada hosil bo‘ladigan E(t, t₀) termoEYuK ma'lum bo‘lsa, unda t ning qiymatini aniqlash uchun nominal statik tavsifdan foydalanish tartibi quyidagicha bo‘ladi (6.3, a-rasm):
E(t₀, 0) qiymat topiladi (quyidagi shtrixlangan chiziq);
E(t₀, 0) ga o‘lchangan ye(t, t₀) qiymat qo‘shiladi;
yig‘indining ordinatasi E(t, 0) ga mos keladi va u bo‘yicha t ni aniqlash mumkin (yuqori shtrixlangan chiziq).
Qanday qilib erkin va nol uchlardagi haroratlarning farqi amaliy to‘g‘rilanadi? Agar t0 qiymat o‘zgarmas bo‘lsa, unda to‘g‘rilashni ikkilamchi asbobning siljishi bilan amalga oshirish mumkin. Lekin real sharoitlarda t0 – bu atrof muhit harorati o‘zgaruvchan bo‘lgan ob'ekt ichidagi termopara uchlarining harorati. Bunday hollarda to‘g‘rilashlar yo alohida blok ko‘rinishida tayyorlangan yo asbobning o‘lchash sxemasiga kiritilgan avtomatik qurilma orqali amalga oshiriladi. Harorat t0 ga teng bo‘lganda erkin uchlardagi haroratlarni o‘lchash uchun avtomatik kompensatorlar termosezgir elementlardan tashkil topadi. Kompensatorlar termoo‘zgartirgichning erkin uchlari yaqiniga joylashtiriladi.
Endi biror bir vaziyatni ko‘z oldimizga keltirib ko‘ramiz: quvurdagi harorat uzunligi 1 metr bo‘lgan termoo‘zgartirgich (ya'ni termopara elektrodlarining uzunligi 1 metr) bilan o‘lchanayapti, bu yerda termoo‘zgartirgich boshining (termopra elektrodlarining uchlarini) harorati 60 °S. Kompensator harorati 20 °S bo‘lgan ikkilamchi asbobning ichiga o‘rnatilgan. Ushbu holda ikkilamchi asbob U = E(20) kuchlanish ishlab chiqaradi (chunki uning termosezgir elementi 20 °S haroratga ega), to‘g‘rilash uchun esa 60 °S kiritish kerak, U = E(60). Nima qilish kerak? Ushbu holda termoo‘zgartirgichni termoelektrodli uzaytirish simlari (TE-simlari) deb ataluvchi maxsus simli kompensatorga ulash lozim. TE-simlar o‘z xossasiga ko‘ra bir xil uzayish elektrodli bo‘lishi, ya'ni har bir elektrod o‘z simlari bilan uzaytirilishi kerak.
Uzaytirilgan elektrodlar, ya'ni TE-sim uchlarining harorati – erkin uchlarning t0 harorati bo‘lib, EYuK zanjiridagi ye(t, t0) bilan aniqlanadi.



Erkin uchlaridagi haroratni o‘zgarishiga kiritilgan tuzatish grafigi (a) va termopara zanjiri sxemasi (b)

Agar elektrodlarga ikkita sim ulangan bo‘lsa, unda erkin uchlarning harorati termopara elektrodlarining haroratiga teng bo‘ladi. Masalan, agar 1 sohada bitta uzaytiruvchi sim tortilgan bo‘lsa, unda erkin uchlarning harorati 40 °S ga, agar ikkita bir xil simlar tortilgan bo‘lsa erkin uchlarning harorati 30 °S ga teng bo‘ladi.

uzaytiruvchi elektrod simlarning tavsifi.
Uzaytirish simlarining bir xilligi nimani anglatadi? Masalan, XKT o‘zgartirgichida xromelli elektrod xromeldan tayyorlangan sim bilan, kopelleylisi kopelleyli sim bilan uzaytirilsin. Bu holda elektrodlar o‘zlari tayyorlangan material yordamida uzaytirilishi nazarga tutiladi. Boshqacha yondoshish ham mumkin: uzaytiruvchi simlarning darajalanish tavsiflari bir xil bo‘lishi kerak. XA va boshqa ikkita termoparalarning o‘xshash tavsiflari keltirilgan. Ikkita termoparalardan biri mis-konstantanli va boshqasi (MT-NM) «mis + titan» – «nikel + mis» elektrodlardan tashkil topgan. Tavsiflardan birinchisi (0...100) °S diapazondagi XA termoparaning tavsifi bilan mos keladi. Simlar juftligi qoidasidan kelib chiqqan holda «mis + konstantan» juftlik, ulanish joyining harorati 100 °S dan oshmaganda XA termoparaning uzaytiruvchilari sifatida qo‘llanilishi mumkin. Bunda mis sim xromelli elektrodni, konstantalisi alyumenli elektrodni uzaytirish uchun ishlatiladi. MT-NM simlar juftligi ham uzaytirgich sifatida ishlatilishi mumkin, lekin ularning qo‘llaniladigan harorat diapazoni 300 °S gacha kengayadi.
Uzaytiruvchi simlardan foydalanishda ularning ulanish qoidalari (ulanish qutblariga) ga qat'iy amal qilish lozim. Masalan, xromelli elektrodni konstantanli sim bilan, alyumenli simni misli sim bilan uzaytirib bo‘lmaydi.
Termoparalarning darajalash tavsiflari va uzaytirish o‘tkazgichlarining bir biri bilan to‘la mos tushmasligi natijasida qo‘shimcha xatolik kelib chiqadi. Ushbu xatolikni haroratni o‘lchashdagi umumiy xatolikni baholashda hisobga olishga to‘g‘ri keladi.

Uzaytiruvchi simlarning tavsifi

TEO‘ NST	Simlar juftligining nomi	Belgilanishi	Maksimal ishchi harorat, °S	Xatolik, °S
XA(K)	mis-konstantan	M	100	5,5
XA(K)	mis-titan/mis-nikel	MT-NM	300	4,9
XK(L)	xromel/kopel	XK	100	3,3
PP(R)	mis/ TP qotishmasi	P	100	2,4
MK(M)	mis/kopel	MK	100	3,3
VR(A)	mis/mis-nikel	M-MN	100	4,2
Eslatma. PR tipidagi termoo‘zgartirgichlar uzaytirish simlarisiz ishlatiladi.

Me'yorlashtiruvchi o‘zgartirgichlarning bosh qismiga o‘rnatilgan termoparalardan foydalanganda uzaytirish simlarini ishlatish zarur bo‘lib, termopara erkin uchlarining haroratlariga to‘g‘rilash kiritish mumkin va ushbu o‘zgartirgichlarning chiqishida unifikatsiyalangan tokli yoki raqamli signal hosil qilinadi. Bunday o‘zgartirgichlar qatoriga XATU, Metran 281 (intellektual) va XAT termoparalar kiradi. Ushbu termoo‘zgartirgichlarning tavsiflari jadvalda keltirilgan. Erkin uchlarning haroratlariga bo‘lgan ta'sirlarni kompensatsiyalash uchun ichki Ptl00 va tashqi sensorlar qo‘llaniladi. Haroratlar farqini hisoblash yoki zahiralash maqsadida ikkita termopara qo‘llashga ruxsat etiladi. Turli termoparalar qo‘llanilganda o‘lchashlar -200 dan 2300 °S gacha bo‘lgan harorat diapazonlarida ±(1...3) °S xatolik bilan amalga oshiriladi.

Download 1,03 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham: