I texnologik qism

1. Detektorning ipining minimal uzunligini hisoblash.

O'lchov xujayrasining uzunligini hisoblang. O'lchov xujayrasining uzunligi shunday bo'lishi kerakki, gaz aralashmasining issiqlik o'tkazuvchanligi tufayli ipdan chiqarilgan issiqlik platinaviy ipga nisbatan bir necha marta ko'proq issiqlik bo'ladi. Bu ipning uzunligi uning diametriga nisbati 100 dan katta bo'lsa, mumkin:

. (14)

Ushbu holatni kuzatib, biz o'lchash katakchasining uzunligini olamiz.

=1210^-3м. (15)

2. Ipning elektr qarshiligini hisoblash.

R₀ ipning qarshiligini bog'liqlik bo'yicha hisoblaymiz:

, (16)

ρ=1110^-8 Омм; (17)

S=r₁²=0,00510^-6 м²; (18)

Ya'ni R₀=0,1760 Ом. (19)

4. Detektor kamerasining radiusini hisoblash.

O'lchov xujayrasining radiusi ip va o'rganilayotgan gaz aralashmasi o'rtasida konvektiv issiqlik almashinuvining yo'qligi holatidan kelib chiqadi.

R_a mezonlari 700 dan kam bo'lsa, konvektsiya bo'lmaydi:

, (20)

bu erda T – xona devorining harorati va platina ipi orasidagi farq, C;

T_c -devor harorat,K

g- erkin tushish tezlanishi, м/с²;

₍₂₁₎

Gaz aralashmasining issiqlik tarqalishi

bu erda C-doimiy hajmda gazning o'ziga xos issiqligi.

Shubhasiz, mezonning qiymati maksimal harorat farqi bilan eng yuqori bo'ladi. Belgilangan komponentning issiqlik o'tkazuvchanligi havoning issiqlik o'tkazuvchanligidan kattaroq bo'lsa, harorat farqi aniqlangan komponentning nol kontsentratsiyasida maksimal bo'ladi. Shunday qilib, mezon havo uchun hisoblanadi:

g=9,80665 м/с²;

_в=13,3810^-5 м²/с;

а_в=0,02810^-3 м²/с;

r₁=0,0410^-3 м;

_в=0,0258 Вт/(мК);

Rayley mezoniga qarab, quyidagilarni ifoda etamiz r₂

, (22)

Ushbu tenglamani harorat farqi gaz aralashmasining issiqlik o'tkazuvchanligiga bog'liqligi bilan to'ldiramiz. Natijada biz ikkita noma'lum T va r₂ bilan ikkita chiziqli bo'lmagan tenglamalar tizimini olamiz.

₍₂₃₎

Ma'lumotlarni t va r2 uchun formulaga almashtirish orqali biz MathCad tizimidagi tenglamani echamiz va: r₂=0,055 м. T=45,606 ⁰C.Shuni ham ta'kidlash kerakki, bu holda ipning maksimal harorati gaz aralashmasida aniqlangan komponentning nol kontsentratsiyasida bo'ladi:

. (24)

Raqamli ma'lumotlarni almashtirib Т_{н max} =45,606С olamiz.

O'lchov kamerasida nurlanish bilan issiqlik uzatishni hisoblash:

, (25)

F- nurlanish yuzasi м²;

T_нmax -platina filamanining maksimal harorati;

=0,2;

С₀=5,67 Вт/(м²K⁴)

2.3.4. Birlamchi konvertor kanali bo'yicha statik xarakteristikani aniqlash -

ulanish sxemasi.

5 bir xil termorezistorlar o'lchov muvozanatsiz ko'prikning yelkalariga kiritilgan; ulardan ikkitasi tahlil qilingan gazdan o'tadigan va ko'prikning qarama-qarshi yelkalariga kiritilgan 1 va 3 ish kameralariga joylashtirilgan, ikkinchisi esa 2 va 4 qiyosiy kameralarda joylashtirilgan, mashhur va doimiy kompozitsiyaning (masalan, havo) qiyosiy gazi bilan to'ldirilgan yoki puflangan.

Agar tahlil qilingan gaz aralashmasi qiyosiy gazdan issiqlik o'tkazuvchanligidan farq qilsa, unda harorat va shuning uchun ish kameralarida termorezistorlarning qarshiligi qiyosiy kameralarda termorezistorlarning harorati va qarshiligidan farq qiladi. Ko'prikning diagonalidagi oqim ko'prikning kattaligiga, ya'ni gaz aralashmasidagi kerakli komponentning tarkibiga bog'liq. Muvozanatsiz ko'prik uchun diagonal oqim

₍₂₆₎

R -ishchi kameralarda ko'prikning elkasi qarshiligining o'zgarishi

Ko'prikning diagonalidagi oqimning termorezistorlar haroratiga va o'lchov xonalarining devorlariga bog'liqligi tenglama bilan ifodalanadi:

I = k [(Т_н – Т_ст) – (Т_н0 – Т_ст0)], (27)

Ushbu tenglama quyidagi shaklda ifodalanishi mumkin.

I = k [(Т_н – Т_н0) – (Т_ст – Т_ст0)], (28)

Shundan kelib chiqadiki, tahlil qilinayotgan komponentning tarkibini o'lchash faqat ishchi va qiyosiy xonalardagi devorlarning harorati teng bo'lganda, ya'ni Т_ст – Т_ст0 = 0 da amalga oshirilishi mumkin. bunday holda, o'lchov ko'prigining diagonalidagi oqim kuchining I = f (Т_н) ish kamerasidagi termorezistor haroratiga aniq bog'liqligi adolatli.

Filamanning qarshiligini voltajga aylantirish uchun eng ko'p ishlatiladigan ko'prik o'lchash davri. Kanalning statik xarakteristikasi asosiy transduser-quvvat sxemasi ko'prik devorining o'lchov diagonalidagi kuchlanishning belgilangan rejimda gaz aralashmasining aniqlangan komponentining kontsentratsiyasiga bog'liqligi hisoblanadi. _х=0,17172 Вт/(мК).

₍₂₉₎

Termokonduktometrik gaz analizatori sensori uchun statik xususiyatlar.

Kuchaytirgichning uzatish koeffitsientini aniqlang. Quyidagi formula bilan hisoblanadi:

, (30)
-kirish uchun berilgan maksimal kuchlanish.

= 5В;

—ko'prik devorining maksimal kuchlanishi. Ushbu qiymat statik xususiyatlar jadvaliga muvofiq topiladi .

С_х = 0,8

= 8,95*10^-3В.

Kuchaytirgichning uzatish tezligini toping

К_П > 100dan boshlab, biz ikkita kaskadli kuchaytirgichdan foydalanamiz, uning asosiy diagrammasi A ilovasida keltirilgan.

Bunday sxema uchun

К_{П общ} = К_П1  К_{П2 (31)}

Qiymatlarni toping R1, R2, R3, R4.

и <sub>(32)

R1 va R3 1 kOmga teng, keyin R2 va R4 qiymatlarini hisoblang va standart qarshilik qatoridan R2 = R4 = 24 kOmni tanlang.</sub>