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

Cədvəl 1. MTÇ –rin tipləri və xarakteristikaları.

Termoçeviricilərin tipləri	Nominal müqavimət Ro O^oC-də Om -la	Dərəcələnmə xarakteristikasının şərti işarəsi		Ölçülən temperatur diapazonu (^oC)
		RF -da	Beynəlxalq
Platinli müqavimət termometrləri-PMT (TCП) Pt - MT	1 10 50 100 500	1 П 10 50 100 500	Pt 1 Pt10 Pt 50 Pt100 Pt 500	-200...850
Cu - MT	10 50 100	10 M 50 M 100M	Cu 10 Cu 50 Cu 100	-200...200
Ni - MT	100	100H	Ni 100	-60...180

Pt – MT –ri üçün ən əlverişli material hesab edilir, belə ki, saf halda asan əldə edilir, yaxşı yaranmaqlığa malikdir, yüksək temperaturlarda oksitləşdirici mühitdə kimyəvi ətalətlidir, kifayət qədər böyük EMTƏ –na α = 3,94 ∙ 10^-3 C və yüksək xüsusi müqavimətə ρ = 0,1 ∙ 10⁶ Om . m olur.

Pt termometrləri –nümunəvi işçi etalonlar kimi istifadə edilir. Çatışmamazlığı R_t = f (t) funksiyasının qeyri –xətliliyi və Pt –nin baha olmasıdır.

Cu –bahalı deyildir, asan əldə edilir (saf halda), yüksək temperaturda tez oksidləşir.

► MTÇ –rin konstruksiyaları termocütlərinkinə oxşardır. Aşağıdakı şçəkildə (şəkil 1) MT –ri təsvir edilmişdir. Bu termometrlər təzyiq altında işləməyə qadirdir.

Şəkil 1. MTÇ –nin konstruksiyaları:

1 –mühafizə örtüyü (çexol); 2. həssa element; 3 –izolyasiya muncuğu;

4 – paraşok (toz); 5 – ştusser; 6 – klemmalı rozetka; 7 –başlıq; 8 – qapaq;

9 –kabel (naqil) üçün ştusser.

İzolyasiya keyfiyyətində termometrlərin uzadılan naqillərində bir yaxud iki kanallı borucuq yaxud muncuqlardan (farfor yaxud ПBX - poluvinilxlorid) istifadə edilir. Mühafizə örtüyünün boş qalan hissəsi -nida Al₂ O₃ -lə (toz şəkilində) doldurulur, bunda məqsəd istilikötürülməsinin yaxşılaşdırılmasıdır.

Şəkil 2-də Pt və Cu MT -nin həssas elementlərinin konstruksiyası verilmişdir. Pt MT -nin həssas elementi -nazik Pt spiral keramik qəfəsə yerləşdirilir. İki yuxarı ucuna isə Pt yaxud Pt Ğ Rh lehimlənir ki, buradan da uzadılan naqil qaynaq edilir. Pt spiral və çıxışların keramik -------- bərkidilməsi üçün qlazur yaxud termosementdən istifadə olunur. Araboşluqlarına isə izolyator olaraq Al₂ O₃ tozu istifadə edilir.

Cu MT -də həssas element –çoxqatlı infuksiyasız dolaq təsəvvüründə olub, izolə edilmiş (diametri ≈ 0,08 min) mis naqilin –telin silindrik qəfəsə -karkasa (plastik kütlədən hazırlanmış) dolanır və ftoroplast örtüklə hermetikləşdirilməklə düzəldilir. Dolağın uclarına Cu çıxışlar lehimlənir. Yığılmış həssa element metal silindrə -gilzə yerləşdirilir və araboşluğu keramik tozla doldurulur və hermetikləşdirilir. Həssas elementlərin uzunluğu Pt Mt -də 30... 120 mm; Cu -MT -də isə 60 mm olur.

Mt -ri bir yaxud iki həssas elementli olur. İki ayrı -ayrılıqda 2-ci dərəcəli cihaza qoşulmaqla müxtəlif yerlərdə quraşdırılır.

Şəkil 2. Həssas elementin konstruksiyası:

a) platin müqavimət termometri –Pt MT.

b) mis müqavimət termometri –Cu MT.

1 –Pt spiral; 2,7 –ci xış ucları; 3 –termosement; 5 –mis naqil; 6-ftoroplast

pərdəplayonka; 8 –metallik silindr –gilz.
► Təcrübədə müqavimət termoçeviricilərdən istifadə etməklə temperaturların ölçülməsində körpülər (tarazlaşdırıcı və qeyri -tarazlaşdırıcı), laqometrlər və normalaşdırıcı çeviricilər geniş tətbiq edilir. Temperaturların dəqiq ölçülməsində və MTÇ -rin metroloji atbestasiyasında sabit cərəyan körpüləri geniş tətbiqini tapmışdır.

Laqometr

Bu cihaz maqnit -elektrik sistemlidir. Laqometr öz aralarında sərt bağlanmış iki çərçivədən ibarət olub, mis naqildən, müqavimətləri r, və r₂ olmaqla hazırlanır. Cərçivələrin ümumi oxuna cihazın əqrəbi qeydirilir (şəkil 3).

Yumşaq poladdan olan silindrik ucluqlar arasındakı üzükşəkilli hava araboşluğunda çərçivənin aktiv tərəfi və qütb ucluqları fırlanır. Qütb ucluqları və içliklər arasındakı hava araboşluğu qeyri –bərabərdir və buna görə də burada maqnit sahəsi qeyri –bərabər paylanır. Horizontal oxdan hər iki tərəfə araboşluğu minimaldır və hər iki tərəfə bu oxa nəzərən getdikcə artır. Buna uyğun olaraq mərkəzdə maqnit induksiyası maksimal olur və mərkəzdən kənarlaşdıqca kvadratik qanunla qütb ucluqlarının kənarlarına doğru azalır. Beləliklə, çərçivənin dönmə bucağı maqnit induksiyasının funksiyasıdır, yəni, İ₁ və İ₂ cərəyanları r₁ və r₂ müqavimətli çərçivələrdən keçərkən elə istiqamətlənir ki, onlarda əmələ gələn M₁ və M₁ momentləri qarşı –qarşıya yönəlir:

Şəkil 3. Laqometr:

1 – içlik (nüvə); 2 – çərçivə; 3 – maqnit.
_

(1)

burada C₁, C₂ - çərçivənin həndəsi quruluşundan asılı olan əmsaldır;

B₁, B₂ - çərçivədən keçən maqnit induksiyasıdır.

Laqametrdə tarazlaşdırıcı moment çərçivələrdən birinə təsir etdikdə digər çərçivədəki moment onu balanslaşdırır. Ölçmələrin xətalarını ləğv etmək üçün çərçivənin momentsiz hazırlanması qərarlaşdırılır, məsələn onu zərif -nazik qızıl lentli yaxud kiçik momentli -kiçik diametrli bürünc naqildən hazırlayır.

R_t müqaviməti dəyişdikcə İ₁ cərəyanı artır və bunun nəticəsi8ndə M₁ momentinin artmasına səbəb olur və bu zaman hərəkətli sistem saat əqrəbinin hərəkətinin əksi istiqamətdə dönməyə başlayır. Burada çərçivənin r₁ aktiv tərəfi böyük maqnit gərginliyindən kiçik gətginlik sahəsinə yerdəyişməsinə səbəb olacaqdır. Çərçivənin r₂ aktiv tərəfi isə əksinə, kiçik maqbit sahəsindən böyük maqnit sahəsinə yerdəyişəcəkdir. Bununla belə M₁ momenti kiçiləcək, M₂ isə böyüyəcəkdir, eyni zamanda B₁ azalacaq, B₂ isə artacaq. Bəzi dönmə bucaqlarında hərəkətli sistemi tarazlıq vəziyyətinə keçir, yəni:

Buradqan da

_ (2)
yaxud _.

Buradan belə nəticə hasil olunur ki, hərəkətli sistemin dönmə bucağı iki cərəyanın nisbətini (yunanca “loqus”) təyin edir, cihaz isə bu nisbəti ölçür və laqometr adlanır.

İ₁ və İ₂ cərəyanlarını qida mənbələrinin U gərginliyi ilə ifadə etsək və uyğun müqaviməıtlərdə alarıq:
_ (3)
burada r₁, R₁, r₂, R₂, R_L = const.

Odur ki,

_
Beləliklə, mənbələrdən birində generasiya olunmuş cərəyanların nisbətini laqometrlə ölçürlər. Onun gərginliyinin müəyyən hüdudlarda dəyişməsi cihazın göstərişinə təsir etmir. Bu da onun -Laqometrin üstünlüyüdür.

Sənaye laqometrlərinin dəqiqlik sinifləri 0,5; 1,5; 2; 2,5 olur.

Tarazlaşdırıcı körpülər.

Tarazlaşdırıcı körpülər avtomatik və qeyri-avtomatik qruplara bölünür. Burada “o” ölçmə üsulundan istifadə olunur. Qeyri –avtomatik körpülərin köməyi ilə laboratoriya şəraitində 0,5...10 Om müqavimətlər ölçülür.

Ab diaqonalında cərəyan mənbəyi (şəkil 4), cd diaqonalı – “0” –indikator “HVI” olur. Körpü çiyinlərinə sabit R₁, R₃ və nizamlanan R₂ müqavimətləri qoşulur, “cd” çiynində isə ölçülən R_t müqaviməti və hər birinin müqaviməti R_d olan iki birləşdirici naqil olur.

Əgər körpü tarazlaşdırılmışdırsa, onda cd diaqonalındakı cərəyan sıfra bərabərdir, çiyinlərdəki cəryanlar isə bərabərdir, yəni İ₁ = İ₃, İ₂ = İ_t yaxud

_ (4)
c və d nöqtələrindəki potensiallar bərabər olduğundan axırıncı bərabərlikləri tərəf -tərəfə bölsək alarıq:

Cərəyanların bərabərliyini nəzərə alsaq:

_ (5)
Bu tənlik körpünün tarazlıq şərtini ifadə edir ki, buna da _R2 rezistorunun müqavimətini nizamlamaqla o onadək davam etdirilir ki, sıfır –indikator “HU” səfər göstərməyəcəkdir.

Buradan

_ (6)

_

nəzərə alsaq

_ (7)

Şəkil 4. Qeyri –avtomatik tarazlayıcı körpü.

Avtomatik tarazlayıcı körpü aşağıdakı sxem üzrə dəyişən müqavimət çiyinli və üç naqilli qoşulan müqavimət termometrindən yığılır. Dəyişən müqavimət üç paralel birləşdirilmiş rezistordan ibarətdir: R_p –ölçmə funksiyasını yerinə yetirən –reoxord; R_ş –reoxord şuntu; R_u – bütün reoxord qrupları üzrə müqavimətin verilmiş qiymətini uyğunlaşdıran reziztor: R_per, R₁, R₂, R₃ – körpü sxemin rezistorlarıdır; R_d -əlavə rezistor; R_b – ballast rezistoru; R_t – termoçevirici müqavimət; R_l – birləşdirici xətlərin müqavimətlərini uyğunlaşdırıcı müqavimətdir; m – reoxord hərəkət etdiricinin d nöqtəsindən sağa vəziiyyəti R_per (dəyişən müq.) müqavimətinin hissəsidir; n – reoxord hərəkətetdiricinin d nöqtəsindən sola vəziyyəti R_per müqavimətinin hissəsidir (şəkil 5).


Şəkil 5. Avtomatik tarazlaşdırıcı körpü.
Reoxord hərəkətetdiricinin rezistorun R_t müqavimətinin dəyişməısindən asılı olaraq vəziyyətinin xətti asılılığını almaq üçün rezistor çiynə qoşulur. Sıfır –indikator HИ keyfiyyətində avtomatiki körpülərdə elektron gücləndiricidən ЭУ istifadə edilir. Avtomatik köprpülər həm dəyişən və həm də sabit cərəyanlı qidalanır. Sabit cərəyanla qidalandıqda elektron gücləndiricinin (ЭУ) girişində modulyator qondarılır.

Tutaq ki, cihaz şkalasının ilkin qiymətinə uyğun temperaturda ölçülən R_tmüqaviməti R_{t baş} –başlanğıca uyğun gəlir, temperatur dəyişdikdə isə: _ olar.

Qeyd olunan iki vəziyyət üçün tarazlıq şərtini aşağıdakı kimi təsəvvür etmək olar:
_ (8)
və

_ (9)
(9) –dan (8)-i çıxıb və m-ə görə həll etsək alarıq:
_ (10)

Buradan görünür ki, m - ΔR_t xətti asılıdır, həmçinin üçnaqilli sxem üzrə müqavimət termometrlərin (MT) birləşdirilməsində MT -nin göstərişi birləşdirici naqillərin müqavimətinin dəyişməsindən asılıdır. Ancaq bu asılılıq cüzidir (kiçikdir) və temperaturun 40⁰C -dək dəyişməsində naqillərin müqavimətinin R_ℓ dəyişməsi cihazın göstərişinin müxtəlif ölçmə diapazonunda ölçülən kəmiyyətin normalaşdırılmış qiymıətindən (0,05...0,10) % hüdudunda dəyişməsinə gətirir.

Dəqiqlik sinifləri: 0,25; 0,5; 1 olur.

Avtomatik körpülərdə elektron və pnevmatik nizamlayıcı qurğu və siqnal verici qurğu yerləşdirilir; məsafədən cihazın göstərişinin ötürülməsi üçün –pnevmatik çevricilərdən, cərəyanlı, tezlik və s. çeviricilərdən istifadə edilir.

Mühazirə 9, 10, 11.

KONTAKTSIZ TEMPERATURUN ÖLÇÜLMƏSI ÜSULLARI
PLAN

1. Qismən şüalanma pirometrləri;

2. Spektral nisbətlər (rənglər) pirometrləri;

3. Tam şüalanma (radiasiyalı) pirometrləri;

4. Teplovizorlar.

ƏDƏBİYYAT

1. 1. Чистофорова Н.В., Колмогоров А.Г. Технические измерения и приборы. Часть 1. Измерение теплоэнергетических параметров. Учебное пособие. – Ангарск. 2008 – 200с.
Qızmar cismin temperaturuna görə onun müxtəlif dalğa uzunluqlarına malik elektromaqnit dalğalar təsəvvüründə olan istilik şüalanmasının parametrlərinin dəyişməsi əsasında mühakimə yürütmək olar. Cismin temperaturu nə qədər yüksək olarsa o bir o qədər artıq enerji şüalandırır. İstilik şüaları bütün fiziki qızmar cisimlər tərəfindən buraxılır, 500...600^oC temperaturda insan gözü ilə görünən olan bu şüalar buraxılır və temperaturun yüksəlməsi ilə qızmar cismin işıq parlaqlığı (яркость свечения) dərhal yüksəlir.

Qızmış bərk cisim müxtəlif dalğa uzunluqlarına malik elektromaqnit dalğalarından ibarət tam-bütöv şüalanma spektrini buraxır. İşıq adlanan insan gözünün görə bildiyi elektromaqnit dalğaları eni 0,35mkm olan dar spektrli diapazona malik 0,40...0,75mkm dalğa uzunluğu olan şüalardır. Böyük dalğa uzunluğuna malik (≥ 0,75mkm) görünməyən şüalar şüalanma spektrinin 0,75...400 mkm diapazonunu əhatə edən infraqırmızı şüaları hissəsinə aiddir və bundan sonra infraqırmızı və görünən şüalar diapazonundan istifadə edilir. İş prinsipi istilik şüalanmalarının ölçülməsinə əsaslanan termometrlər-pirometrlər adlanır. Bu termometrlər 1000...6000^oC və hətta daha yüksək temperaturlara nəzarət etməyə imkan verir. Bu cihazların digər bir üstünlüyü də qızmış cismin temperatur mühitinin ona təsirinin alınmasıdır, yəni ölçmə prosesində cihaz və mühit birbaşa qarşılıqlı kontaktda olmur. Ona görə də bu üsul kontaktsız adlanır.

Kontaktsız üsulla temperatur ölçü cihazları, yəni məsafədən ölçü cihazları digər cihazlarla (kontaktlı t-tur ölçü cihazları ilə müq-də) müqayisədə aşağıdakı üstünlüklərə malikdir:

1) prinsipial olaraq qeyri-məhdud yuxarı temperatur ölçmə hüduduna malik olması;

2) pirometrdən kifayət qədər məsafədə olan şüalandırıcının temperaturunun ölçülməsi imkanına malik olması;

3) ölçmə obyektinin temperatur sahəsinin qiymətini sürüşdürmür;

4) böyük sürətlərdə qaz axınlarının temperaturlarının ölçülməsində də tətbiq edilə bilər.

Şüalanma qanunları əsasında aşağıdakı tip pirometrlər yaradılmışdır:

1. Qismən şüalanma pirometrləri (QŞP) -süzgəclə (yaxud qəbuledici ilə) spektrin hissəsində məhdudlaşan enerjinin ölçülməsində istifadə edilir;

2. Spektral nisbətən pirometri (SNP) -götürülən (fiksasiya) spektr hissəsinin enerjiləri nisbətlərini ölçür;

3. Toplam şüalanma pirometrləri (TŞP) -tam şüalanma enerjilərinin ölçülməsində istifadə edilir.

Aşağıdakı tiplər səciyyəvidir: parlaqlıq, işıqlıq və radiasiya temperatur pirometrləri.

Real cismin parlaqlıq (яркостнай) temperaturu T_p o temperaturdur ki, mütləq qara cismin spektral şüalanma selinin sıxlığı həmin dalğa uzunluğundakı real cismin həqiqi T_h temperaturundakı spektral şüalanma selinin sıxlığına bərabər olur.

Real cismin işıqlıq (цветовой) temperaturu T_iş o temperaturdur ki, həmin temperaturda mütləq qara cismin iki λ₁ və λ₂ dalğa uzunluqlarındakı şüalanma seli sıxlığının nisbəti həmin dalğa uzunluğundakı real cismin həqiqi T_h temperaturundakı şüalanma seli sıxlığı nisbətinə bərabər olur.

Real cismin radiasiya T₂ temperaturu o temperaturdur ki, həmin temperaturda mütləq qara cismin tam gücü həmin cismin həqiqi T_h temperaturundakı tam şüalanma enerjisinə bərabər olur.

► Qismən şüalanma pirometrləri -obyektin parlaqlıq temperaturunu ölçüb, optik (kvazimonoxromatik) və fotoelektrik pirametrlərə aiddir və dar dalğa uzunluqları diapazonunda axının (selin) enerjisini ölçür.

Bu qrupa aid ən geniş yayılmış cihazitən saplı (telli) kvazimonoxrametik pirometrlərdir (şəkil 1).

Bu kvazimonoxramatik pirametrlərin iş prinsipi iki cismin monoxramatik şüalanmalarının parlaqlıqlarının nisbətinə əsaslanır: etalon cisim və temperaturu ölçülən cisim. Etalon cisim keyfiyyətində adətən közərən lampa telindən istifadə edilir ki, onun da şüalanmasının parlaqlığı nizamlanır.

Pirometr linzalı obyektivə 1 və linzalı akulyara 4 malik teleskopik boru təsəv-vüründədir. Teleskopik borunun daxilində linza fokusunda közərmə (nakalivaniya) lampası 3 -nala bənzər telli olmaqla yerləşir.


Şəkil 1. Kvazimonoxramatik (optik) itən telli pirometrin prinsipial sxemi:
1 – linza; 2 – uducu işıqfiltr; 3 – közəm lampası; 4 – okulyar linzası; 5 – qırmızı işıqfiltr;

6 – millivoltmetr; 7 – cərəyan mənbəyi; 8 – reostat.

Lampa 8 -reostatla 7 -cərəyan mənbəyi ilə qidalanır. Lampanın qidalanma zəncirinə 6 – millivoltmetr konstruktiv olaraq teleskopun borusu ilə birləşdirilir. Monoxramatik işıq almaq üçün okulyar qırmızı işıqsüzgəclə (5) təchiz edilir ki, bu süzgəc yalnız müəyyən dalğa uzunluqlu şüaları buraxır. Obyektivdə isə boz uducu işıq süzgəci 2 yerləşir ki, onun sayəsində ölçmə hüdudlarının genişləndirilməsi təmin edilir.

Obyektiv və okulyar teleskopik boruda ox boyu yerləşdirilə bilir ki, bunun sayəsində dərhal olaraq közərən cisim və telin təsvirini almaq olur. Optik sistemi ölçməyə hazırlayarkən boru cismə istiqamətləndirilir ki, bu zaman obyektivi cisim və telin aydın təsviri alınanadək hərəkət etdirmək mümkün olur. Cərəyan mənbəyini qoşub, reostatla teldəki parlaqlığı o həddədək nizamlayırlar ki, onun orta hissəsi işıqlandırılmış cisimlə qapanmır (не сольется). Bu momentdə millivoltmetrin şüalanmasında cismin temperaturu hesablanmış olur.

Pirometrlə ölçülən cismin həqiqi temperaturunun parlaqlıqdan asılılığı aşağıdakı düsturla hesablanır:

burada λ - monoxromatik şüalanmanın dalğa uzunluğudur;

C - Vin tənliyinin konstaktıdır;

E_λ - verilmiş dalğa uzunluğu üçün cismin qaralıq dərəcəsidir.

Pirometrin göstərişinin stabilliyi başlıca olaraq ölçü cihazı və lampanın xarakteristikasının sabitliyindən asılıdır.volfram W telli lampa çox uzun dövr ərzində əgər onun temperaturu 1400^oC-ni aşmırsa onda teldən keçən cərəyan şiddəti və parlaqlıq arasındakı asılılıq saxlanır. Temperaturun 1400^oC -dən yuxarı qızması W -ram telin tozlanmasına və onun müqavimətinin dəyişməsinə gətirir; atılan W lampanın kolbasının divarlarında çökür və tutqun qat əmələ gətirir. Bu səbəbə görə lampanın parlaqlıq xarakteristikası dəyişir. Ölçmə hüdudu boz işıq süzgəcinin daxil edilməsi ilə yüksəldilir və eyni dərəcədə bütün uzunluqlu dalğaların enerjisini udur. Boz işıq süzgəcinin şüşəsini elə optik sıxlıqda seçirlər ki, şüalandırıcının temperaturu 1400^oC -dən yuxarı olduqda közərmə lampası 1400^oC parlaqlıq temperaturunadək (≤1400^oC) qızmış olsun. Buna uyğun olaraq millivoltmetr iki şkala ilə: yuxarı -800...1400^oC temperaturları boz işıq süzgəcləri çıxarmaqla və aşağı boz işıq süzgəclərini daxil etməklə 1300^oC-dən yuxarı temperaturları ölçmək üçün, təchiz edirlər.

Cihazqayırma sənayesi itən telli daşınan pirometrləri müxtəlif konstruktiv tərtibatlarla 800^oC-dən bir neçə min ^oC temperaturların ölçülməsi üçün istehsal edir. Pirometrlər 0,65 yaxud 0,66 mkm -lik effektiv dalğa uzunluqlarında işləyir.

► Spektral nisbətlər (rənglər) pirometrləri öncədən seçilmiş iki dalğa uzunluğunda real cismin spektral energetik parlaqlıqlarının (SEP) nisbətindən təyin edilir, yəni pirametrin göstərişi funksionaldır f (E_λ/E_λ2).

Əksər hallarda real cisimlər üçün E_λ =f (λ) əyrisi müxtəlif temperaturlur üçün mütləq qara cisimlərlə tamamilə eynidir; odur ki, təcrübədə natamam şüalanmalara düzəliş aparmaq, tələb edilmir ki, bu da pirometlərin əsas üstünlüyüdür. İkinci vacib üstünlüyü isə radiasiyalı və parlaqlıq pirometrlərinə nisbətən ölçmə nəticələrinin ölçmə nəticələrinin ölçmə obyektinə qədər olan məsafədən asılı olmaması və mühitdə radiasiyanın udulmasından asılı deyildir. Rəng-işıq pirometrlərinin böyük hissəsinin konstruksiyası ölçülən cisimlərin iki dalğa uzunluğundakı energetik parlaqlıqlarının (biri digərinə çox da yaxın olmayan spektrlərin görünən hissəsi) nisbətinə əsaslanmışdır.

Ölçmə nəticələrinin müşahidəçilərin subyektiv xüsusiyyətlərindən asılılığından qaçınmaq üçün (işıq həssaslığı və gözün zəifləməsi) bu cihazlarda fotoelementlərdən istifadə edilir.

Ölçülən şüalanma mühafizə şüşəsindən 1 və obyektivdən 2 keçərək foto- elementə 4 düşür. Obyektiv və fotoelement arasında obtyürator 3 qondarılır ki, o da sinxron mühərriklə fırladılır. Obtyürator disk şəklində olmaqla iki yuvası vardır, onlardan biri qırmızı işıq süzgəci K ilə digəri isə göy rəngli C işıqsüzgəci ilə bağlanır. Beləliklə, otbyüratorun fırlanmasında fotoelement zaman -zaman uyğun spektral energetik parlaqlıqla (SEP) şüalanmaya məruz qalır. Fotoelementin spektral xarakteristikası temperaturdan asılıdır, odur ki, pirometrdə fotoelement termocütlə avtomatik nizamlanmaqla tutulur.

Şəkil 2. Fotoelementli spektral nisbətlər pirometrinin prinsipial sxemi:

1 – mühafizə şüşəsi; 2 – obyektiv; 3 – obtyürator; 4 – fotoelement; 5 – elektron

gücləndirici; 6 – loqarifmləmə qurğusu; 7 – millivoltmetr.

Elektrik cərəyanı, SEP-ə (spektral energetik parlaqlığa) proporsional olmaqla öncə elektron gücləndiricisi 5 ilə gücləndirilir və xüsusi elektron loqarifmləmə qurğusunda 6 sabit cərəyana vevrilir; sabit cərəyanın şiddəti 1T-dən asılıdır. Cərəyan şiddəti (loqarif. qurğ-nun) göstərən yaxud qeyd edən millivoltmetrlə 7 ölçülür.

Pirometrlə ölçülən cismin həqiqi temperaturu ilə işıq arasındakı asılılıq aşağıdakı düsturla təyin edilir:

burada _, _dalğa uzunluğu uyğun olaraq λ₁ və λ₂ olan dalğalar üçün

fiziki cismin qaralıq dərəcəsi

C - Vin tənliyinin konstaktıdır.

Pirometrlərin ölçmə hüdudu 300...2800^oC olur, yuxarı ölçmə hüdudunda fiziki cismin temperaturunun ölçülməsində əsas xətası ±1%-i aşmır.

► Tam şüalanma pirometrləri (radiasiyalı) -cismin radiasiya temperaturunu ölçür, odur ki, onları əksər hallarda radiasiya pirometrləri adlandırırlar. Bu pirometrlərin iş prinsipi Stefan -Bolsman qanunundan istifadəyə əsaslanmışdır.

Pirometr optik sistemlə (linza, güzgü) təchiz edilir ki, bunlarla qızmış cismin buraxdığı şüaların hər -hansı bir istilik qəbulediciləri ilə toplanmasına əsaslanır. İstilikqəbuledici adətən miniatür termoelektrik batareyası ilə təchiz edilir, eyni zamanda müqavimət termometri yaxud yarımkeçiricili rezistordan ibarətdir. Ölçü cihazı keyfiyyətində millivoltmetrlər, avtomatik potensiometrlər və tarazlaşdırıcı körpülərdən istifadə edilir.

Termobatareyalı pirometr (Şəkil 3) linzalı teleskop obyektivindən 1 və okulyar linzasından 2 ibarətdir. Linza şüalarının yolunda 1 diafraqma 3, obyektivin linzasının fokusunda -termoelektrik batareya 4 qondarılır.

TEÇ-nin işçi lehimi xaçşəkilli platin folqadan olan lövhəyə -platin qara ilə düşən şüaları yaxşı udması üçün örtülmüş olan lövhəyə birləşdirilir. TEÇ-nin sərbəst ucu slyudalı lövhəyə, birləşdirici naqillərdən klemmalar teleskopun gövdəsində yerləşdirilir. Okulyar linzanın önündə rəngli şüşə 5, pirometrin quraşdırılmasında gözü qorumaq üçün yerləşdirilir. Termobatareyanın işçi uclarının temperaturu 250^oC-ni aşmamalıdır. Şüaların sayını azaltmaq üçün (termobatareyaya düşən) diafraqma 3 qoyulur.


Şəkil 3. Şüşə balonlu termobatareyalı tam şüalanmalı pirometrlərin

prinsipial sxemi:

1,2 – linzalar; 3 – diafraqma; 4 – batareya; 5 – rəngli şüşə; 6 – millivoltmetr.

Linzanın materialının forması ölçülən temperatur intervalının və dərəcələnmə xarakteristikasını təyin edir. Flyuorit şüşə aşağı temperaturların ölçülməsini 100^oC –dən başlamaqla, kvars şüşələr isə 400...1500^oC, optik şüşə isə 950^oC və daha yüksək temperaturların ölçülməsini təmin edir.

Həqiqi temperaturun radiasiya temperaturundan asılılığı aşağıdakı düsturla hesablanır:


burada ε – bütün dalğa uzunluqları üçün fiziki cismin qaralıq dərəcəsi.

Qeyd olunan pirometrlərlə 100...3500^oC temperaturlar ölçülür. Əsas xətalar 1000, 2000 və 3000^oC temperaturlar üçün uyğun olaraq ±12; ±20 və ±35^oC təşkil edir.

Qeyd olunan çatışmamazlıqlara baxmayaraq geniş tətbiq edilir.

► Teplovizorlar -optik-elektron cihazların passiv tiplisidir, şüalanma spektrinin infraqırmızı diapazonunda işləyir.

Cədvəl 1. İnfraqırmızı şüalanma diapazonlarının alt diapazonları

Dalğa uzunluğu (mkm)	Altdiapazonların adları
0,76...1,5 1,50...5,5 5,6...25 25...100	İnfraqırmızı şüalanmalara yaxın Qısadalğalı infraqırmızı şüalar Uzundalğalı infraqırmızı şüalar Uzaq infraqırmızı şüalar

Teplovizorların iş prinsipi –infraqırmızı şüalanmanın elektrik siqnalına çevirməsinə əsaslanır, yəni burada bu siqnallar gücləndilir və avtomatik işlənir (emal edilir), sonra isə obyektin (termoqramın) istilik sahəsinin, vizual və kəmiyyətcə qiymətləndirilməsi üçün görünən təsvirinə çevrilir.

Teplovizor qurğusunun ümumi prinsipial sxemi aşağıdakı kimidir (Şəkil 4).


Şəkil 4. Teplovizorların struktur sxemi:

1 – linza; 2 – fotoqəbuledici; 3 – elektrongücləndirici; 4 – mikroprossesor;

5 – informasiyanın formalaşması bloku.

İnfraqırmızı şüalanma xüsusi linza sistemi ilə konstruksiya edilir (1) və fotoqəbulediciyə düşür (2); düşən şüalanma fotoqəbuledicinin elektrik xüsusiy-yətinin dəyişməsinə gətirir, registrasiya edilir və elektron gücləndiricidə gücləndirilir (3). Alınmış siqnal rəqəmsal emala uğradılır (mikropressor blokunda) və bu qiymət informasiya formalaşma blokuna (5) ötürülür -maye kristallik displeyə malik ekrana ötürülür. Bu blokda rəng politrası mövcuddur və hər bir siqnala müəyyən rəng verilir. Bundan sonra monitorun ekranında nöqtə görünür və onun rəngi gotoqəbulediciyə düşən infraqırmızı şüaların rəqəmsal qiymətinə uyğun gəlir. Skayner sistemi (güzgü) bütün nöqtələrdə ardıcıl nəzarəti cihazın görmə sahəsi hüdudunda aparmaqla nəticədə obyektin infraqırmızı şüalanması haqqında dörünən təsvir (mənzərə) alınır (ağ-qara yaxud rəngli).

Teplovizorların yüksək həssaslığı yüksək həssas yarımkeçirici şüalanma yarımkeçiricilərindən (antimonid -indium İnSb, civə-kadmiumtellur Hg-Cd-Te və s.) istifadə edilməsidir.

Mühazirə 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18,19, 20

TƏZYİQİN ÖLÇÜLMƏSİ

PLAN

1. Əsas anlayışlar.

2. Ölçülən təzyiqlərin növləri.

3. Sistemdaxili və sistemdənkənar təzyiq ölçü vahidləri.

4. Təzyiq ölçü (vahidlərinin) vasitələrinin təsnifatı;

5. Mayeli manometrlər;

6. Deformasiyalı təzyiq vericiləri;

7. Elektrik təzyiq vericiləri;

7.1. Tutumlu təzyiq çeviriciləri;

7.2. Pyezoelektrik təzyiq çeviriciləri;

7.3. Tenzorezistorlu təzyiq çeviriciləri.

ƏDƏBİYYAT

1. Чистофорова Н.В., Колмогоров А.Г. Технические измерения и приборы. Часть 1. Измерение теплоэнергетических параметров. Учебное пособие. – Ангарск. 2008 – 200с.
Təzyiq əsas fiziki kəmiyyətlərdən biridir və onun ölçülməsi həm hesabat məqsədi ilə, məsələn mühitin enerji (istilik) və miqdarının, sərfiyyatın təyin edilməsində və həm də texnoloji məqsədlə, məsələn müəssisələrdə istifadə edilən təzyiq boru kəmərlərində təhlükəsiz və effektiv hidravlik rejimlərin proqnozlaşdırıl-masında və nəzarətində vacibdir.

Təzyiq mütləq kəmiyyətin normal kəmiyyətə nisbətidir, yəni cismin səthinə perpendikulyar təsir edən F qüvvə vektrounun bu səthin S sahəsinə nisbətidir (P=F/S). Təzyiq qüvvəsinin bərabər paylanmasında təzyiq, normal təzyiq qüvvəsinin təsir etdiyi sahəyə nisbətidir.

Təcrübədə qazşəkilli və maye mühitlərinin təzyiqləri iki müxtəlif səviyyəyə nisbətən ölçülə bilər (Şəkil 1):

- mütləq vakum səviyyəsi, yaxud mütləq sıfır, yəni qapalı fəzada (boşluqda) mühitdəki maddənin atom və molekulları çıxarılmış ideallaşdırılmış vəziyyətdəki mühit;

- atmosfer yaxud barometrik təzyiq səviyyəsi (ГОСТ 8.271_77).

Vakuma nisbətən ölçülən təzyiq -mütləq təzyiq -MT adlanır. Barometrik təzyiq BT -yer atmosferinin mütləq təzyiqidir. BT konkret ölçmə şəraitindən: havanın temperaturu və dəniz səviyyəsindən hündürlüyündən asılıdır. Atmosfer təzyiqindən böyük yaxud kiçik olan təzyiq, atmosfer təzyiqinə nisbətən ölçülür və uyğun olaraq artıq -yuxarı (изботочным) -УТ(AT) yaxud seyrəkləşmə təzyiqi-vakummetriq təzyiq -VT adlanır. Müvafiq olaraq MT=BT+YT yaxud MT=BT-VT. İki fərqli prosesdə yaxud bir prosesin iki nöqtəsində onların heç biri atmosfer təzyiqi olmamaqla mühitin təzyiq fərqlərinin ölçülməsində belə fərq differensial təzyiq adlanır -DT.

Təzyiq ölçü vahidləri (CT CЭB 1052 -89) aşağıdakı üsullardan biri ilə təyin edilir:

1) konkret fiziki prosesdə tarazlaşdırılmış təzyiqin ölçülməsində maye sütununun yüksəkliyi ilə: 4^oC-də su sütunu vahidləri ilə (mm su süt. Yaxud m.su süt.) yaxud O^oC-də civə sütunu ilə (mm. civə süt. yaxud Torriçeli süt.) və normal sərbəst düşmə təcili ilə;

Şəkil 1. Ölçülən 1,2 və 3 nöqtələrindəki fiziki proseslərin təzyiqlərinin növləri:

BT – barometrik təzyiqdir;

MT – mütləq təzyiqdir;

YT(AT) – yaxurı yaxud artıq təzyiqdir;

VT – vakummetrik təzyiqdir;

DT – differensial təzyiqdir.

2) qüvvə və sahə ölçü vahidləri ilə.

Beynəlxalq vahidlər sistemində (1960-cı ildə qəbul edilmiş -Sİ) qüvvə vahidi olaraq N (Nyuton), sahə vahidi olaraq -m² qəbul edilmişdir. Buradan isə təzyiq vahidi paskal təyin edilir. Pa =1N/m² və onun törəmə vahidləri, məsələn, kulopaskal (1kPa=10³Pa), meqapaskal (1Mpa =10³kPa =10⁶Pa). Sİ sistemində istifadə edilən təzyiq vahidləri ilə yanaşı, əvvəllər qəbul edilmiş sistemlərdəki vahidlərdən, həmçinin sistemdən kənar vahidlərdən də istifadə edilir.

Texniki vahidlər sistemində MKQSS (metr, kiloqram-qüvvə, saniyə) qüvvə kiloqram -qüvvə ilə (1kq.s ≈ 9,8 N) ölçülür. Təzyiq ölçü vahidi MKQSS-də kq/sm² və kq/m²; kq/sm² (kгс/cm²) texniki təzyiq ölçü vahidi yaxud metrik atmosferdir (at.). Yuxarı təzyiqlər ölçülərkən texniki atmosfer ölçü vahidinin (ATU -aty.) işarəsi “aty” istifadə edilir.

Fiziki vahidlər sistemində CГС (sm, qr, saniyə) qüvvə vahidi olaraq dina (1 din = 10^-5N) qəbul edilir. CГC çərçivəsində təzyiq vahidi olaraq bar (1 bar=1din/sm²) daxil edilmişdir. Eynizamanda sistemdənkənar eyniadlı vahidlər də vardır, metroloji vahid bar yaxud standart atmosfer (1 bat =10⁶din/sm²; 1mbar =10^-3bar =10³din/sm²). Qeyd olunan vahidlərdən başqa təcrübədə sistemdənkənar fiziki vahidlərdən yaxud normal atmosfer təzyiqindən (atm) -760mm civə sütununa ekvivalent olan vahiddən istifadə edilir.

İngilis dilli ölkələrdə təzyiq vahidi olaraq psi (psi =lbf/in²) -qüvvə funtu bölünsün süym kvadratı (1 funt =0,4536 kq).

Cədvəl 1-də bir sistemdaxili yaxud sistemdənkənar təzyiq ölçü vahidlərindən digərinə keçmək üçün çevirmə əmsalları göstərilmişdir: məsələn 1 texniki atmosfer ≈ 0,980665 bara uyğun gəlir (sistemdənkənar vahid -bardır). Həqiqətdə isə çox vaxt belə cədvəldə verilmiş çevirmə əmsalları kimi yüksək dəqiqlik tələb edilmir. Təxmini qiymətləndirmələrdə təzyiq hesablamalarında nisbi xəta 0,5%-dən yuxarı olmadıqda aşağıdakı nisbətlərdən istifadə etmək faydalıdır:

2% səhv etməklə texniki atmosferlə (atm) standart atmosfer (barla) və meqapaskalın 1/10 hissəsi arasındakı (1at=1 bar=0,1 MPa), 3% səhv etməklə texniki və fiziki atmosferlər arasındakı fərqi nəzərə almamaq (1 at=1 atm) olar.