Temperaturun öLÇÜLMƏSİ plan temperatur şkalaları və temperatur kəmiyyət vahidləri. Mexaniki kontakt termometrləri

CƏDVƏL 1. TƏZYİQ VAHİDLƏRİNİN UYĞUNLUĞU CƏDVƏLİ.

Vahidlər sistemi	Təzyiq vahidləri	Pa	kq/sm^2 (at)	bar	atm	mm Hg. Süt mm. civ. süt	mm H2O süt. mm. su süt	psi
Sİ	1 Pa = 1 N/m^2	1	1Ş01972x10^-5	10^-5	0,98692x10^-5	750,06x10^-5	0,101972	1,45·10^-4
MKГСС^*	1at = kq/sm^2 (texniki atmosfer)	0,980665x10^-5	1	0,980665	0,96784	735,563	10^-4	14,223
Sistemdən kənar	1 bar = 106 din/ sm^2	10^5	1,01972	1	0,98692	750,06	1,01972x10^-4	14,5
	1 atm = 760 mm civə süt. (fiziki atmosfera)	1,01325x10^-5	1,0332	1,01325	1	760	1,0332x10^-4	14,696
	1 mm civə sütunu	133,322	1,35951x 10^-3	1,33322x10^-3	1,31579x10^-3	1	13,5951	0,019337
	1mm su süt. = 1 kq/m^2	9,80665	10^-4	9,80665x10^-5	9,67841x10^-5	7,3556x10^-2	1	1,422x10^-3
	1 psi = 1 lbf/in^2	6,894 · 10^-3	≈ 0,07	6,894 ·10^-2	0068	51,715	703,08	1

* - texniki vahidlər sistemi (m, kq, san.); in -inç -düym.

Texnikada ölçülən təzyiq diapazonu 10^-8Pa-dan elektrovakum avadanlıqlarında metalların təzyiqlə emalında 10³Mpa-dək olmaqla 17 -dir. Təzyiq ölçü vahidlərinin saxlandığı materiallar olaraq ilkin (milli) və ikinci (işçi) etalonlardan istifadə edilir. 1...100kPa diapazon daxilində yuxarı (изботочник), mütləq və fərqlər təzyiqlərində ilkin etalon keyfiyyətində adətən ikiborulu (U-şəkilli) civəli -meniskin yüksəkliyinin lazerli hesablayıcılısı ilə təchiz edilmiş manometrdən istifadə edilir. (hesablama xətası 10^-3mm-dən çox deyil, cihazın toplam mütləq xətası, temperatur təsiri də nəzərə alınmaqla diapazonun yuxarı sərhəddində 0,0005% aşmır). 100 kPa...100Mpa diapazonu daxilindəki təzyiqlər üçünsə qaz yük-perşenli manometrlər tətbiq edilir (dəqiqlik 0,0035...0,004%). Qaz və mayeli yük-porşenli manometrləri eyni zamanda işçi etalonlar olub təzyiq vahidlərinin nümunəsi sənaye cihazlarına ötürülməsində istifadə edilir (dəqiqlikləri ~0,01...0,1%).

► Maye və yaxud qazabənzər mühitin təzyiqinin birbaşa ölçülməsində onun qiymətinin şkala, tablo yaxud indikatorda təsvir edilməsinə imkan verən ilkin ölçü cihazı kimi manometrlər (ГОСТ 8.272 -77) tətbiq edilir. Əgər təzyiqin qiyməti ilkin cihazda verilmirsə, onda o uyğun ölçü parametrinə uyğun siqnalı məsafədən ötürür, belə cihaz təzyiq ölçü çeviricisi (TÖÇ) yaxud təzyiq vericisi adlanır. Bu iki xüsusiyyət bir cihazda -manometr vericidə birləşdirilə bilir.

Manometrlər iş prinsipinə və konstruksiyasına görə təsnifata ayrılır: ölçülən təzyiqin növünə, tətbiqinə və təyinatına, təsvir olunan məlumatların tipinə və digər əlamətlərə görə (Şəkil 2).

Manometrlər





Iş prinsipinə görə

Mayeli

Deformasiyalı

Elektrik

Yükporşenli

Borulu

Silfonlu

U-şəkilli

Rezistiv

Fincanşəkilli

Membranlı

Tutumlu


Pyezoelektrik

Təzyiqin növünə görə

Manometr

Vakunmetr

Manovakummetr

Difmanometr

Barometr

Mikromanometr

Dartı ölçən axın (napor) ölçən

Təbiqinə görə

Nümunəvi

Etalon

Texniki

Laboratoriya

Xüsusi

Təsvirinə görə

Registrasiya edən

Siqnal verən

Birbaşa göstərən

Şəkil 2. Manometrlərin təsnifatı sxemi.

İş prinsipinə görə manometrləri bölmək olar:

- mayeli (ölçülən təzyiq hidrostatik maye sütununun uyğun hündürlüyü ilə tarazlaşdırılır);

- deformasiyalı təzyiq deformasiyanın kəmiyyətinə görə və elastiki həssas elementin (EHE) yerdəyişməsinə görə (-membranın, boruşəkilli yayın, silfonun köməyi ilə) təyin edilir;

- elektrik (təzyiq elektrik parametrlərinin: müqavimət, tutum, enerji, tezliyin – həssas elementlərdən (HE) asılılığına əsaslanmışdır);

- yükporşenli (ölçülən yaxud yaranmış təzyiq cihazın maye yaxud qazşəkilli mühitilə hidrostatik olaraq porşenin yükqəbuledici qurğu və nümunəvi girlər dəsti ilə çəkisinin yaratdığı təzyiqi tarazlaşdırır);

Ölçülən təzyiqin növünə görə manometrlər bölünür:

- vakummetrlər (seyrəkləşmənin ölçülməsi cihazları);

- manovakummetri (təzyiq və seyrəkləşmənin ölçülməsi cihazları);

- barometrlər (atmosfer təzyiqinin ölçülməsi cihazı);

- differensial manometrlər (difmanometrlər) (fərqli təzyiqlərin ölçü cihazı);

- axınölçənlər (naporomerlər) (kiçik (...20...40 kPa) yuxarı (избыточние) təzyiqlərin ölçülməsi cihazlarıdır);

- tyaqomerlər (dartıölçənlər) (qaz mühitlərindəki kiçik (...20...40 kPa) seyrəlmələrin ölçü cihazıdır);

- tyaqonaporomerlər (dartı-axınölçənlər) (qaz mühitlərində kiçik (...20...40kPa-dək) təzyiq və seyrəlmələrin ölçü cihazlarıdır);

- mikromanometrlər (kiçik təzyiq düşgülü difmanometrdir).

Bütün təzyiq ölçü vasitələrinin texniki xarakteristikaları uyğun texniki şərtlərlə təyin edilir (ГОСТ 2405 -88, ГОСТ 18140 -81 və s.).

Tətbiq oblastına görə manometrlər bölünür:

- ümumsənaye yaxud texniki (sənaye şəraitində temperatur düşmələrində və ətraf (aləmin) mühitin nəmliyinin dəyişməsi, vibrasiya, ətraf mühitin çirklənməsi və s-də işlədikdə);

- laboratoriya (komfortlu və stabil laboratoriya şəraitlərində istifadə edilən yüksək dəqiqlikli cihazlar);

- nümunəvi (işçi manometrlərin tutuşdurulması üçün);

- etalon (təzyiq vahidlərinin nümunəvi cihazlara ötürülməsi məqsədi ilə);

- xüsusi (ekstremal şəraitlərdə: dəmiryolu nəqliyyatında, gəmilərdə, buxar qazanlarında, turşu və digər aqressiv mühitlərdə işlədikdə).

Ölçülən təzyiqin qiymətinin təsviri tipinə görə manometrlər bölünür:

- birbaşagöstərən (vizual olaraq cihazın analoqlu (əqrəbli) yaxud rəqəmsal şkalasındakı məlumatların hesablanması);

- siqnal verən (elektrik kontaktlı) (əvvəlcədən qondarılmış nəzarət qiymətinə görə ölçülən təzyiq kontaktların qapanması və açılması yolu ilə nail olmaqla elektrik siqnallının idarə edilməsi ilə verilir);

- registrasiyaedici (özüyazan) (yazı ilə təzyiq qiyməti zaman funksiyası kimi və elektron tabloda təsviri ilə verilir).

Manometrlər lokal nəzarət funksiyası yerinə yetirir və əksər hallarda məsafədən onların göstərişinə müdafiə ilə imkan olmadığından müasir avtomatlaşma məqsədi ilə istifadə edilə bilməz. Bu imkanı təzyiq ölçü çeviriciləri təmin edir.

Bu cihazlar iş prinsipinə, ölçülən təzyiqin növünə və çıxış siqnalının tipinə görə təsnifata ayrılır (Şəkil 3). Təzyiq ölçü çeviriciləri (TÖÇ) bundan başqa istifadə edilən ölçü vahidlərinə görə və digər əsas texniki parametrlərə görə də fərqləndirilir (ГОСТ 22520 -85).

İş prinsipinə yaxud ölçülən təzyiqin çıxış siqnalının çevrilməsi üsulununa görə TÖÇ –ri bölünür:

- deformasiyalı (elastiki həssas elementin (membran, silfon, Burdon borusu) deformasiya yerdəyişməsi əlavə aralıq mexanizmlərin elektrik və elektromaqnit çeviricilərin köməyi ilə transformasiya olur);

- elektrik (ölçülən təzyiq, həssas elementə təsir edərək onun məxsusi elektrik parametrlərini dəyişir: müqaviməti, tutumu yaxud elektrik yükü, hansı ki, bu təzyiq üçün ölçü hesab edilir).

Son illər digər prinsipli TÖC ikkişaf etməyə başlamışdır: lifli –optik, qalvanomaqnir, həcmi sıxılan, akustik, diffuzion və s.

Ölçülən təzyiqin növünə görə TÖÇ –ri bölünür:

- mütləq təzyiq çeviriciləri (MTÇ);

- yuxarı (artıq) təzyiq çeviriciləri (YTÇ);

- vakummetrik təzyiq çeviriciləri (VTÇ);

- yuxarı (artıq) –vakummetrik təzyiq çeviriciləri (YVTÇ);

- differensial təzyiq çeviriciləri (DTÇ);

- hidrostatik təzyiq çevriciləri (HTÇ).

Çıxış siqnalına TÖÇ –ri bölünür:

- analoqlu (ölçülən təzyiq analoqlu unifikasiya edilmiş pnevmatik və elektrik siqnallarına çevrilir);

- rəqəmsal.

İşləyən TÖÇ –rinin əsas parkına 0...5; 0...20 yaxud 4...20 mA cərəyan siqnallarına unifikasiya edilmiş analoqlu cihazlardır. Hazırda rəqəmsal çıxışlı cihazlara keçilməsi nəzərdə tutulur. Geniş yayılmış rəqəmsal HART protokolu hesab edilir. Bu açıq standart ikiistiqamətli hibrid əlaqə protokolu olub rəqəmsal informasiyanın 4...20 mA yuxarı standart analoqlu siqnala ötürməkdir. İlkin çeviricilərin sistemli inteqeasiyası sürətlə inkişaf etməkdədir (Modbus, Profibus, Foundation Fieldbus və s). Burada tam rəqəmsal kommunikasiya protokolundan hər iki istiqamətə, TÖÇ –ri arasındakı və idarəetmə sistemləri arasında informasiyanın ötürülməsində istifadə edilir və müxtəlif dünya istehsalçılarının cihazlarının qarşılıq-lı əvəzolunmasını yüngülləşdirir. MDB məkanında rəqəmsal TÖÇ keyfiyyətində əsasən rəqəmsal interfeyslər mövcuddur, məsələn UPПС –interfeys radial ardıcıl əlaqəli – İRAƏ və RS -232 C.

► Mayeli manometrlər konstruksiyalarının sadəliyi və ölçmə dəqiqliyinin nisbətən yüksək olması ilə fərqlənirlər. Onları əsasən həm daşınan (laborator) və həm də təzyiqlərin ölçülməsində texniki cihaz keyfiyyətində geniş istifadə edilir.




Iş prinsipinə görə



Deformasiyalı

Elektrik



Borulu

Tenzorezistorlu

Membranlı

Tutumlu

Silfonlu

Pyezoelektrik


Təzyiqin növünə görə


Yuxarı vakum-metrik YVT

Mütləq təzyiq MT

Yuxarı (избыт.) təzyiq-YT

Vakummetrik təzyiq VT

Differensial təzyiq -DT

Hidrostatik təzyiq -HT


Çıxış siqnalına görə

Rəpəmsal

Analoqlu





Pnevmatik

UPПС-interfeys radial-ardıcıl


Qarşılıqlı induktiv


RS 232/485

Elektrik

HART





Sənaye şəbəkələr

Cərəyan



Gərginlik

Tutum



Müqavimət

Şəkil 3. Təzyiq ölçü çeviricilərinin təsnifatı.

Daşınan U -şəkilli manometr U hərfi şəkilində əyilmiş şüşə boru 1 təsəvvüründədir (şəkil 4).

Boru (2) lövhəsinə borunun dirsəkləri arasında yerləşdirilən (3) şkalayla birgə bərkidilir və maye ilə doldurulur (spirt, su və civə ilə).

Borunun bir ucu təzyiqin ölçüldüyü boşluqla, digər ucu isə atmosferlə əlaqələndirilir. Ölçülən təzyiqin təsiri ilə borudakı maye bir dirsəkdən digərinə doğru oanadək yerdəyişmiş olur ki, ölçülən təzyiq açıq dirsəkdəki maye sütunu ilə hidrrostatik olaraq tarazlaşmamış olur.

Şəkil 4. U –şəkilli manometr:

1 –boru; P_b –barometrik (atm.) təzyiqi;

2 – lövhə; P_m – mütləq təzyiq.

3 – şkala.

Sistem o zaman müvazinətdə (tarazlıqda) olur ki, açıq dirsəkdəki maye sütununun hidrostatik təzyiqi digər dirsəkdəki təzyiqlə tarazlaşmış olsun:
_ (1)
burada P_m – aparat yaxud borudan mütləq təzyiqdir; P_a;

P_b – atmosfer (barametrik) təzyiqdir, P_a;

S - borunun en kəsik sahəsidir, m²;

H - hər iki dirsəkdəki maye səviyyələri arasındakı fərqdir, m;

ρ - manometrdəki maye sıxlığıdır, kq/m³;

ρ₁ – manometrdəki maye üzərindəki mühitin sıxlığıdır, kq/m³;

g – sərbəst düşmə təcilidir, m/san².

(1) tənliyindən (P_ölç – ölçülən təzyiqdir):

_ (2)
Əgər maye üzərində (cihazdakı) qaz olarsa onda:
_ (3)
Əgər fəzadakı (boşluqdakı) təzyiq, hansı ki, cihaz əlaqələndirilir, atmosfer təzyiqindən aşağı olarsa onda borudakı maye əks istiqamətdə yerini dəyişir və onun sutununun hündürlüyü seyrəkliyə (vakuma) uyğun gələcəkdir. Borunun hər iki sərbəst uclarını iki fərqli təzyiqli boşluqla birləşdirsək cihazdakı maye səviyyələrinin fərqinə görə təzyiq fərqlərini təyin edə bilərik.

Cihaz (sıfır) şkaladakı sıfır nişanına (nöqtəsinədək) qədər maye ilə doldurulur. Maye sütununun hündürlüyünü təyin etmək üçün mütləq iki hesablama (bir dirsəkdə azalma, digərində isə qalxma) aparıb qeydə alman kəmiyyətlər toplanmalıdır; yəni:
_ (4)

Fincan şəkilli manometr, U – şəkilli manometrlərin çəkildəyişməsidir (şəkil 5). Fincanlı manometrlərin bir dirsəyi qab (fincan) 1 şəklində hazırlanır və diametri borunun 2 diametrindən böyükdür, boru burada ikinci dirsək keyfiyyətindədir. Təzyiq ölçüldükdə, bu təzyiqin müşahidə edildiyi boşluq fincanla, boru isə atmosferlə əlaqələndirilir. Burada fincanın en kəsik sahəsi borununundan böyük olduğundan fincandakı maye səviyyəsi təzyiqin təsiri ilə h₁ hündürlüyünə düşür və borudakı qalxmahündürlüyündən h₂ aşağıdır. Adətən fincanınen kəsik sahəsi borudan nəzərə çarpacaq dərəcədə böyük olduğundan fincandakı maye səviyyəsinin düşməsi nəzərə alınır və nəticə, maye sütununun hündürlüyünün borudakı başlınğıc qiymətinə görə hesablanır. Bununla belə, fincandakı maye səviyyəsinin düşməsi səbəbindən xətalar yaranır və şkaladakı sıfır vəziyyəti dəyişir. Məsələn, fincanın D diametri borunun d diametrindən on dəfə böyük olarasa onda:
_ (5)
Yəni nisbi xəta 1% təşkil edir. Beləliklə, cihazın xətası boru və fincanın en kəsik sahələrinin nisbətindən asılıdır və ola bilsin ki, çox kiçik əhəmiyyətə malikdir. Təcrübədə fincanın S en kəsik sahəsi və borunun s en kəsik sahəsini elə seçirlər ki, s/S nisbəti nəzərə alınmasın. Əsasən fincanlı cihazlar üçün s/S ≤ 1/400.

Təzyiq aşağıdakı düsturla təyin edilir:

_ (6)

Şəkil 5. Fincanlı manometr:

1 – fincan; 2 –boru.
Sənaye təcrübəsində təzyiq və təzyiq fərqlərinin ölçülməsində deformasiyalı (elastiki həssas elementli) cihazlar geniş təşəkkül tapmışdır. Bu cihazlarda təzyiq elastiki həssas elementin deformasiyasına yaxud artan qüvvənin, ötürücü mexanizmdə çevrilərək bucaq yaxud xətti yerdəyişməsi cihaz şkalasında göstərilir.