|
4.Ишлаб чиқаришни автоматлаштириш ва бошқарув
Температурани қаршилик термометрлари билан ўлчаш температура ўзгариши билан ўтказгичлар қаршилигининг ўзгариш хусусиятига асосланган. Демак, ўтказгич ёки ярим ўтказгичнинг омик қаршилиги унинг температураси функциясидан иборат, яъни R=f(t). Бу функциянинг кўриниши термометр қаршилиги материалининг хоссаларига боғлиқ. Кўпчилик тоза металларнинг электр қаршиликлари температура кўтарилиши билан ортади, металл оксидлар (ярим ўтказгичлар) нинг қаршилиги эса камаяди. Қаршилик термометрини тайёрлашда қуйидаги талабларга жавоб берувчи тоза металлар қўлланилади:
Металл ўлчанаётган муҳитда оксидланмаслиги ва унинг кимёвий таркиби ўзгармаслиги керак.
Металлнинг температура қаршилик коэффициенти етарли даражада катта ва стабиллашган бўлиши лозим.
Қаршилик температура ўзгариши билан тўғри ёки равон эгри чизиқли кескин четланишлар ва гистерезис ҳолатларисиз ўзгариши керак.
Солиштирма электр қаршилик деярли катта бўлиши керак. Маълум температуралар интервалида юқоридаги талабларга платина, мис, никель, темир, вольфрам каби металлар жавоб беради.
Қаршилик термометрининг иссиқлик сезгир элементи диаметри 0,05...0,07 мм га тенг платина симдан (ТСП) ёки диаметри 0,1 мм га тенг тоза мис электролит симдан (ТСМ) ишланади. Саноатимиз ишлаб чиқарадиган платинали қаршилик термометрлари –200оС дан +650оС гача бўлган температураларни ўлчашга мўлжалланган. Платина сим четлари тишли слюда пластинага индукциясиз (бифлар) ўралади. Пластинага ўралган платина сим, унинг изоляцияси ва механикавий мустаҳкамлигини таъминлаш учун, икки тарафидан слюда қоплагичлар билан беркитилади. Учала слюда деталь (платина ва қоплагичлар) кумуш лента билан пакет ҳосил қилган.
Платина симнинг учларига кумуш симдан чиқармалар кавшарланган. Қаршилик элементи алюминийдан ишланган ички ҳимоя ғилофга жойланган. Қаршилик термометрининг йиғилган элементи алюминий каллакли ташқи ҳимоя трубкага ўрнатилади. Мисли қаршилик термометрларини саноатда -50оС дан +180оС гача температураларни ўлчаш учун чиқарилади. Стандарт мисли қаршилик термометрининг эмаль сими бир неча қават қилиб цилиндр шаклидаги пластмасса стерженга ўралади. Сим лак билан қопланган.
Мис симнинг учларига диаметри 1,0...1,5 мм га тенг рухланган мис чиқармалар кавшарланган. Йиғилган қаршилик термометри пўлат ҳимоя ғилофига жойлаштирилади.
Никель, темир ва вольфрам анча юқори қаршилик температура коэффициентига эга, аммо бу металларни кимёвий тоза шаклда олиш қийин, чунки улар тез оксидланади, шу сабабли ўзаро бир – бирини босадиган термометрларни тайёрлаш қийинлашади.
Қаршилик термометрларини (термисторлар) тайёрлаш учун ярим ўтказгичлар (баъзи металларнинг оксидлари) ҳам ишлатилади. Ярим ўтказгичларнинг аҳамиятли афзаллиги уларнинг қаршилик температура коэффиентининг баландлигидир. Термоқаршиликлар тайёрлашда титан, магний, темир, марганец, кобальт, никель, мис оксидлари ёки баъзи металларнинг (масалан, германий) кристаллари турли аралашмалар билан биргаликда қўлланилади.
Барча техникавий қаршилик термометрлари бир – бирининг ўрнини босадиган қилиб чиқарилади. ТСП термометрининг даражаланиш шартли белгилари қуйидагича: гр.20; гр.21; гр.22.
20, 21 ва 22 даражаланишли термометрларнинг бошланғич қаршилиги (R0) 10, 46 ва 100 Ом га тенг.
ТСМ қаршилик термометрларининг бошланғич қаршилиги R0=53 Ом (гр.23) ва R0=100 Ом (гр.24).
Манометрик термометрларга нисбатан қаршилик термометрлари бир қатор афзалликларга эга, яъни ўлчаш аниқлиги юқори, кўрсатишларни масофага узатиш имкони бор, бир неча термометрларни бир ўлчов приборига улаш йўли билан температурани контрол қилишни марказлаштириш, кўрсатишларнинг кечикиши кам ва ҳоказо.
Қаршилик термометрларининг камчилиги – қўшимча ток манбаининг зарурлигидир.
Термометрларнинг ўлчов прибори сифатида мувозанат кўприклари ва логометрлар, ярим-ўтказгичли термоқаршиликларнинг ўлчов прибори сифатида эса, одатда, номувозанат кўприклар хизмат қилади. Мувозанат кўприклар икки хил: лабораторияда (ноавтоматик) ва саноатда ишлатиладиган (автоматик) бўлади. Автоматик мувозанат кўприклар кўрсатувчи, ўзиёзар ва ростловчи қилиб ишланади.
Кўприк иккита доимий қаршиликлар (резисторлар) R1 ва R2, реохорд Rр, қаршилик термометри Rt ва улайдиган симлар қаршиликлари Rсим дан иборат. Кўприкнинг бир диагоналига Е доимий ток таъминлаш манбаи, иккинчисига эса переключатель П орқали ноль прибор НП уланади. Реохорд Rр нинг движоги силжиши туфайли эришилган кўприкнинг мувозанат ҳолатида унинг диагоналидаги ток кучи нолга тенг бўлади, яъни J0=0. Шу моментда кўприкнинг “в” ва “d” чўққиларидаги потенциаллари тенг бўлади, J манба кўприкнинг “а” чўққисидан иккига, J1 ва J2 га тенг бўлгани учун қуйидаги тенгламани ёзиш мумкин:
R1J1=R2J2
Кўприкнинг вс ва сd елкаларидаги қаршиликнинг камайиши ҳам тенг бўлгнани учун
JpRp=Jt(Rt+2Rсим)
Агар J0=0, J1=Jp ва J2=Jt бўлса,
R1(Rt+2Rсим)=Rp∙R2
Агар атрофдаги температурани доимий деб ҳисобласак, 2Rсим=const. У ҳолда тенглама қуйидаги кўринишни олади:
Rt=KRp-K1
Шундай қилиб, Rt ўзгариши билан реохорд қаршилиги Rр ни ўзгартириб кўприкни мувозанат ҳолатга келтириш мумкин. Ўлчанаётган муҳит температурасининг ўзгариши катта бўлиб, Rр нинг ўзгариши сабабли юзага келадиган хато миқдори кўпайиб кетиш ҳавфи пайдо бўлганда, қаршилик термометрининг уч симли улаш схемаси қўлланади. Бундай улаш усулида бир симнинг қаршилиги Rt қаршиликка, иккинчи симнинг қаршилиги эса Rр ўзгарувчан қаршиликка қўшилади. Кўприк мувозанатининг тенгламаси қуйидагича бўлади:
R1=R2 бўлса, Rt+Rсим=Rp+Rсим.
Бу тенгламадан кўриниб турибдики, уч симли схемада симларнинг қаршилиги ўлчов натижасига таъсир қилмайди.
Температурани ўлчаш ва ёзиб олиш учун қўлланиладиган автоматик мувозанат кўприклар қуйидаги асосий группаларга бўлинади:
кўрсатувчи;
кўрсатувчи ва лента диаграммали ўзиёзар;
кўрсатувчи ва диск диаграммали ўзиёзар.
Корпус, айрим элемент ва блоклар ҳажмига кўра автоматик мувозанат кўприклар худди потенциометрлардек митти, кичик ва нормал габаритли кўприкларга бўлинади. ГОСТ 7164 – 71 га мувофиқ приборсозлик саноатимиз 0,25; 0,5 ва 1,0 аниқлик классига эга бўлган автоматик мувозанат кўприкларини чиқаради.
Do'stlaringiz bilan baham: |
