Режа: «Соҳанинг технологик ўлчашлари ва асбоблари»

Ўлчаш воситалари ва тизимлари. Ўлчаш воситалари ўлчашларда ишлатилади ва улар нормаллашган метрологик хоссаларга, яъни катталикларнинг маълум сонли кийматларига ҳамда ўлчаш натижаларининг аниқлиги ва ишончлилигини ифодаловчи хоссаларга эга бўлади.
Ўлчаш воситаларининг асосий турларига ўлчовлар, ўлчаш асбоблари, ўлчаш ўзгарткичлари ва ўлчаш курилмалари киради.
Ўлчов – берилган ўлчамдаги физик катталикни қайта ўлчаш учун мўлжалланган ўлчаш воситаси. Масалан, қадоқтошмасса ўлчови; ўлчов резистори – электр қаршилик ўлчови; ёритиш лампаси – ёруғлик ўлчови ва ҳ.к.
Бир хил ўлчамли физик катталикни қайта ўлчайдиган бир қийматли ҳамда турли ўлчамдаги қатор бир номли катталикларни қайта ўлчайдиган кўп қийматли ўлчовлар бор. Кўп кийматли ўлчовларга бўлинмали чизғичлар, индуктивлик вариометри ва бошқалар мисол бўла олади. Махсус танланган, фақат алоҳидагина эмас, балки турли бирикмаларда турли ўлчамли қагор бир номли катталикларни қайта ўлчаш мақсадида қўлланиладиган ўлчовлар комплекти ўлчовлар тўпламини ташкил этади. Масалан, қадоқтошлар тўплами, учликли узунлик ўлчовлари тўплами, ўлчов конденсаторлари тўплами ва х. Ўлчовлар магазини – саноқ қурилмалари билан боғланган махсус қайта улагичларга эга бўлган битта конструктив бутун қилиб бирлаштирилган ўлчовлар тўплами. Ўлчовлар магазини элекгротехникада кенг қўлланилади: қаршилик магазини, сиғимлар магазини, индуктивликлар магазини.
Ўлчовларга стандарт намуналар ва намуна моддалар ҳам киради.
Стандарт намуна – модда ва материалларнинг хоссаларини ёки таркибини характерловчи катталикларнинг бирлигини қайта тиклаш учун ўлчов. Масалан, таркибидаги химиявий элементлари кўрсатилган ферромагнит материаллар хоссаларинииг стандарт намунаси.
Намуна модда – тасдиқланган спецификацияда кўрсатилган тайёрлаш шартларига риоя қилинганда тикланадиган маълум хоссаларга эга бўлган моддадан иборат ўлчов. Масалан, “тоза” газлар, “тоза” металлар, “тоза” сув.
Кузатувчи идрок қилиши учун қулай шаклдаги ўлчов информацияси сигналини ишлаб чиқишга хизмат қиладиган ўлчаш воситаси ўлчов асбоби дейилади. Ўлчов асбобида кузатувчи ўлчанаётган катталикнинг сон қийматини ўқиши ёки санаши мумкин. Ўлчов асбоблари аналог ва ракамли бўлиши мумкин. Аналог ўлчов асбобларида асбобнинг курсатиши ўлчанаётган катталик ўзгаришининг узлуксиз функциясидан иборат бўлади, рақамли ўлчов асбобларида эса кўрсатишлар ўлчов информацияси сигналини дискрет ўзгартириш натижасидан иборат бўлган рақамли шаклда ифодаланган бўлади.
Кейинги вактларда ракамли асбоблар борган сари кенгроқ қуллана бошланди, чунки уларнинг кўрсатувлари осонгина кайд килинади, уларни ЭҲМга киритиш учун қулай. Рақамли асбобларнинг тузилиши ўлчашда аналог асбобларга қараганда катта аниқликка эришишга имкон беради. Шу билан бирга ракамли асбоблар қўлланганда ўқиш хатолиги бўлмайди. Аммо аналог асбоблар ракамли асбобларга қараганда анчагина содда ва арзондир.
Ўлчов асбоблари кўрсатувчи, қайд қилувчи, комбинацияланган, интегралловчи ва жамловчи асбобларга бўлинади. Кўрсатувчи асбобларда рақамли қийматлар шкала ёки рақамли таблодан ўқилади. Қайд қилувчи асбобларда кўрсатувларни ё диаграмма қоғозида ёзиб олиш ёки рақамли тарзда чоп этиш кўзда тутилади. Комбинацияланган асбоблар ўлчанаётган катталикни бир вактнинг ўзида курсатади ҳамда қайд қилади. Интегралловчи асбобларда ўлчанаётган катталик вақт бўйича ёки бошқа эркли ўзгарувчи бўйича интегралланади. Жамловчи асбобларда кўрсатишлар турли каналлар бўйича унга келтирилган икки ёки бир неча катталикларнинг йиғиндиси билан функционал боғланган бўлади.
Ўлчашга доир ахборотни узатиш, ўзгартириш, ишлов бериш ва сақлаш учун қулай бўлган, аммо кузатувчи бевосита идрок қилиши мумкин бўлмайдиган шаклдаги сигнални ишлаб чиқиш учун хизмат киладиган ўлчаш воситаси ўлчаш ўзгарткичи деб аталади. Инсон ўзининг сезги органлари билан ўлчаш ўзгарткичи сигналларини кабул қила олмайди. Ўзгартириладиган физик катталик кириш катталиги, унинг ўзгартирилгани эса чиқиш катталиги дейилади. Кириш ва чиқиш катталиклари орасидаги боғланишни ўзгарткич функцияси қарор топтиради. Ўлчаш ўзгарткичлари ўлчов асбобларининг, турли ўлчов системаларининг, бирор жараёнларни автоматик назорат қилиш ёки бошқариш системаларининг таркибий қисми ҳисобланади. Ўлчанаётган катталик келтирилган ўлчаш ўзгарткичи бирламчи ўзгарткич дейилади. Бирламчи ўлчаш ўзгарткичлари, кўпинча, датчик деб юритилади. Унинг бевосита ўлчанаётган катталик таъсиридаги қисми сезувчан элемент дейилади. Масалан, термоэлектрик термометрда термопара, манометрик термометрда термобаллон ана шундай элементлардир. Ўлчов асбоблари ва ўзгарткичлари ўлчанаётган катталикнинг турига қараб тегишли номларга эга бўлади, масалан, термометрлар, манометрлар, дифманометрлар, сарф ўлчагичлар, сатх ўлчагичлар, газ анализагорлари, концентратомерлар, нам ўлчагичлар ва ҳ.



1- расм. Ўлчов асбоби — шкаласи.

Кўрсатувчи аналог ўлчов асбобларининг саноқ қурилмаси шкала ва (стрелкали ёки нурли) кўрсаткичдан тузилган. 1- расмда ўлчов асбобининг шкаласи кўрсатилган. Шкаладаги сонли қийматлар кўрсатилган белгилар шкаланинг сонли белгилари дейилади. Шкаланинг икки қўшни белгилари орасидаги оралиқ шкаланинг бўлинмаси дейилади. Шкаланинг икки қўшни белгиси мос келган катталик қийматлари айирмаси шкала бўлинмасининг қиймати дейилади. Ўзгармас бўлинмали ва ўзгармас қийматли шкала текис шкала дейилади.

Ўлчанаётган катталикнинг санок қурилмаси билан аниқланадиган ҳамда ўлчанаётган катталик учун қабул қилинган бирликларда ифодаланган қийматлари ўлчов асбобининг кўрсатишлари дейилади. Ўлчанаётган катталикнинг шкалада кўрсатилган энг кичик киймати шкаланинг бошланғич қиймати, энг катта қиймати эса шкаланинг оҳирги қиймати дейилади. Шкаланинг унинг бошланғич ва охирги кийматлари билан чегараланган кийматлари сохаси (оралиғи) кўрсатувлар диапазони дейилади. Ўлчанаётган катталикнинг ўлчов воситалари учун йўл қўйиладиган хатоликлар нормаланган қийматлари сохаси ўлчов асбоби еки ўлчов ўзгарткичининг ўлчов диапазони дейилади. Техник асбобларда, одатда, ўлчов диапазони билан кўрсатувлар диапазони моc келади. Ўлчов диапазонининг энг кичик ва энг катта қийматлари ўлчов чегаралари дейилади.
Шкаладан саноқ олишда шкала қўзғалмас ва қўзғалувчан бўлиши мумкин. Шкалаларда белгилар тўғри чизик буйлаб ёки ясси ёхуд цилиндрсимон сиртдаги айлана ёйи бўйлаб жойлашган бўлади. 2-расмда ўлчов асбоблари шкалаларининг энг кўп учрайдиган турлари кўрсатилган
Асбобларнинг шкалалари бир томонлама, икки томонлама ва нолсиз бўлиши мумкин. Бир томонлама шкалаларда ўлчов асбоби чегараларидан бири нолга тенг бўлади (масалан, кўрсатувлар чегараси 0 дан 100° С гача бўлган симоб термометри). Агар шкалада ноль белгиси унинг бошланғич ва охирги че гараси билан устма-уст тушмаса, у икки томонлама шкала дейилади (масалан, кўрсатувлар чегараси —0,1 ... 0 .... 0,15 МПа бўлган манометр).




2- расм. Шкалалар:
а — тўғри чизиқли; 6 — ёйсимон (ёй бурчаги 180° гача); в —ясси; г — ёйсимон (ёй бурчаги 180° дан юқори), д — цилиндрснмон.
Агар шкала ноль белгисига эга бўлмаса, у нолсиз шкала дейилади (масалан, кўрсатувлар чегараси 200 дан 400° С гача бўлган термометр).
Кўрсаткичнинг вазияти унинг шкала бошидан чизиқли ёки бурчакли силжиши билан аниқланади. Курсаткич вазияти би­лан саноқ орасидаги боғланиш шкала характеристикаси дейилади. Кўрсаткичи бурчакли силжийдиган асбобларнинг шкала характеристикаси қуйидаги тенглама билан ифодаланади:
, (3)
бунда φ — кўрсаткичнинг шкала бошидан , бурилиш бурчаги.
Тўғри чизиқли шкалали асбоблар учун
, (4)
бунда L — кўрсаткичнинг шкала бошидан чизиқли силжиши.
3-расмда шкалали саноқ қурилмалари схематик кўрсатилган.
Қайд қилувчи ўлчов асбоблари қоғоз ленталарга ёки дискка ўлчанаётган катталикнинг ҳозирги қийматини вақт бўйича автоматик ёзиб берувчи мослама билан таъминланади. Бир ҳолда қоғоз лентада (дискда) узлуксиз чизиқ перо билан чизилади, бошқа ҳолда лентада даврий равишда саноқларнинг сонли қийматлари чоп этилади. Битта қоғоз лентада бир неча эгри чизиқ ёзилиши (чизилиши) мумкин. Бу ҳолда ўлчов асбобининг ичига автоматик узгич-улагич ўрнатилади, у ўлчовнинг бир неча нуқталарида жойлашган бирламчи ўзгарткичлардан бирини ўлчов системасига навбат билан улайди.



3-расм. Қайд қилувчи қурилмалар: