Маъруза №4. Датчиклар, ўзгартиргичларни, ахборотларни узатишни ва автоматик назорат қилиш тизимларини ва иккиламчи асбобларни ишлаш схемалари ва структуравий схемалари

Назорат саволлари

1. Халқаро ҳарорат шкаласи қай тарзда амалга оширилади?

2. Ҳароратнинг қандай ўлчов бирликларини биласиз?
3. Қандай ўлчаш воситалари ёрдамида репер нуқталар ўртасидаги ҳарорат шкалалари ишлаб чиқилади?
4. Ҳароратни ўлчашнинг қандай усулларини биласиз?
5. Ҳароратни контактли ўлчашнинг қандай воситаларини биласиз ва улар қандай ҳарорат диапазонларида қўлланилади?
6. Ҳароратни контактсиз ўлчашнинг қандай воситаларини биласиз ва улар қандай ҳарорат диапазонларида қўлланилади?

Маъруза №8. Суюқлик термометрлари ва механик термометрлар
Суюқликли термометрларнинг ишлаш принципи асбоб ичига солинган термометр суюклигининг ҳажми ҳарорат кўтарилиши ёки пасайишида ўзгаришига асосланган. Суюқликли термометрлар—200°С дан + 750°С гача оралиқдаги ҳароратни ўлчаш учун ишлатилади. Шиша термометрларнинг ишлатилиш усули содда, аниқлиги етарли даражада юқори ва арзон бўлгани сабабли лаборатория ва саноатда кенг тарқалган. Шиша термометрларнинг суюклиги сифатида симоб, толуол, этил спирт (этанол), керосин, петролей эфир, пентан ва бошқалар ишлатилади. Уларнинг кўлланиш чегаралари 2.2- жадвалда келтирилган.
2.2 – жадвал.
Термометрларга солинадиган суюқликларнинг қўлланиш чегаралари

Суюқлик	Қўлланиш чегаралари, 0С да
	Пастки	Юқори
Симоб	-35	750
Толуол	-90	200
Этил спирти (этанол)	-80	70
Керосин	-60	200
Петролей эфир	-120	25
Пентан	-200	20

Суюқликли термометрлар орасида энг кўп тарқалган симобли термометрлардир. Симоб кенгайиш коэффициентининг кичиклиги термометрия нуқтаи назаридан унинг камчилиги ҳисобланади. Суюқликнинг иссиқликдан кенгайиши ҳажмий кенгайиш коэффициенти билан характерланади. Бу коэффициент қуйидаги тенглама орқали аниқланади:

(2.7)
бу ерда, v_t1 ва v_t2 — суюқликнинг t₁ ва t₂ ҳароратлардаги ҳажми; v₀ — шу суюқликнинг 0°С даги хажми
β коэффициент қанча катта бўлса, ҳажмий кенгайиш ҳароратнинг 1⁰С га ўзгаришига шунча катта бўлади. Термометрларда ҳажмий кенгайиш ҳарорат коэффициенти юқори бўлган суюқликлардан фойдаланиш мақсадга мувофиқ. Ўлчашнинг мақсади ва чегарасига қараб термометрлар кенгайиш коэффициенти кичик бўлган турли маркали шишалардан таёрланади. Техникада қўлланадиган суюқликли шиша термометрлар қуйидаги хилларга бўлинади:
Кўрсатишларига тузатиш киритилмайдиган термометрлар (кенг миқёсда қўлланиладиган термометрлар): а) симобли термометрлар (—35 дан +750°С гача); б) органик суюқликли термометрлар (—200 дан + 200°С гача).
Кўрсатишларига тузатиш киритиладиган термометрлар: а) аниқлик даражаси юқори симобли термометрлар (—35 дан + 600°С гача); б) аниқ ўлчовларга мўлжалланган симобли термометрлар (0 дан +500°С гача); в) органик суюқликли термометрлар (—80 дан +100°Сгача).
Тузилишларининг хилма-хиллигига қарамай барча суюқликли термометрлар икки асосий турнинг бирига: таёқча шаклидаги ёки шкаласи ичига ўрнатилган термометрлар турига тегишли бўлади. Таёқча шаклидаги термометр қалин деворли, ташқи диаметри 6...8 мм гача қилиб тайёрланган капилляр найчадан иборат. Найчанинг пастки қисми суюқлик сақланадиган резервуар ҳосил қилади. Уларнинг шкаласи бевосита капиллярнинг сиртида даражаланади.
Шкаласи ичига ўрнатилган термометрларда капилляр найчаси ингичка деворли бўлиб, резервуари кенгайтирилган. Шкала даражалари ясси шиша пластинкада жойлашган ва капилляр билан биргаликда резервуарга ёпишган шиша қобиқ ичига олинган. Ҳозирги вақтда шкаласи ичига ўрнатилган ёки бурчакли (термометрнинг пастки қисми 90°, 120°, 135° ли бурчак ҳосил қилади) техник термометрлар тайёрланади. Юқори даражали термометрларда капиллярлардаги суюклик устидаги бўшлиқ инерт газ билан тўлдирилади. Ҳароратнинг маълум даражада сақланишини автоматик равишда таъминлаш ва унинг маълум қийматини сигнализация килиш учун контактли термометрлар қўлланилади. Бундай термометрлар икки ёки ундан кўпроқ контактли бўлиб юқоридаги контакт ўрни ўзгарувчан бўлади. Ҳароратни суюқликли шиша термометр билан ўлчаш аниқлигидаги хатоликлар бир қатор факторларга боғлиқ: текширилмаган шкала бўлинмалари учун киритиладиган тузатиш қийматининг ноаниқлиги; ноль нуқтасининг ўзгариши; термометрнинг ўлчанаётган муҳитга кириш чуқурлигининг ҳар хиллиги; ташқи босимнинг ўзгариши; термометр инерциясининг ва резервуар билан атроф-муҳит иссиклигининг мувозанати.
Хатоликларга сабаб бўладиган келтирилган омиллардан энг аҳамиятлиси ноль нуқтасининг ўзгариши ҳамда термометрнинг ўлчанаётган муҳитга кириш чуқурлигининг ҳар хиллигидир.
Агар термометрни ишлатилиш шароитларига кўра ўлчанаётган мухитга тўлиқ киритиб бўлмаса, унда унинг резервуари ва суюқлик устуни турли ҳароратда бўлади. Ўлчанаётган муҳитдан чиқиб турган устунга тузатма қуйидаги тенглама бўйича киритилади:
(2.8)
бу ерда, n — чиқиб турган устундаги даражалар (градуслар) сони; βt1 , t2 — шишадаги суюқликнинг кенгайиш коэффициенти (симоб учун 0,00016, спирт учун 0,001), 1/°С; t2 — термометр кўрсатаётган ҳарорат, °С;t1 — муҳитдан чиқиб турган устуннинг ўртача ҳарорати.
Агар чиқиб турган устун ҳарорати ўлчанаётган муҳит ҳароратидан кам бўлса, унда ∆t тузатма ишораси мусбат, ортиқ бўлса, манфий бўлади. Чиқиб турган устун ҳисобига пайдо бўладиган хатолик анча катта бўлиши мумкин ва шунинг учун, уни эътиборга олмасликнинг иложи йўқ.
Вазифаси ва қўлланиш соҳасига кўра суюқликли термометрлар одатда лаборатория термометрлари, умумсаноат ва махсус вазифаларни бажарувчи техник термометрлар, қишлоқ хўжалик учун мўлжалланган термометрлар, метрологик, маиший термометрларга бўлинади.
Суюқликли шиша термометрларнинг камчилигига шкала бўйича ҳисоблаш ноқулайлиги, кўрсатишларни кайд қилиб, уларни масофага узатиб бўлмаслиги, иссиклик инерциясининг катталиги (кўрсатишларнинг кечикиши) ва асбобларнинг механик нуқтаи назардан мустаҳкам эмаслиги киради.