6.9 – rasm. Qarshilik termometrining ko‘prik sxemasi bilan ulanishi.
r
» va r
»» qarshiliklari simlarining qarshiligi ko‘prikning qo‘shni yelkasiga ulaniladi va bu ma’lumki, tashqi harorat o‘zgarganda simlarning qarshiligining o‘zgarishi kompensatsiyasini ta’minlaydi.
Avtomatik muvozanatlashtiruvchi ko‘prik qarshilik – termometrlari uchun ikkilamchi asbob sifatida ishlatiladi.
6.4.2.Termoelektrik konvertorlar (termojuftlar/termoparalar)
Ikki xil tarkibli o‘tkazgichni bir uchi kavsharlanib, kavsharlangan qismi qizdirilsa, qizdirilmagan uch qismlari orasida termoelektr yurituvchi kuchi (t.e.yu. k.) hosil bo‘ladi.
Rasmda «a» va «b» turli tarkibli o‘tkazgichlar, «1» nuqta kavsharlangan bo‘lib «issiq» uchi, «2,3» nuqtalar «sovuq» uchi deb ataladi. Agar «issiq» va «sovuq» uchlaridagi harorat bir xil bo‘lsa, t.e.yu. k. hosil bo‘lmaydi. Shuning uchun harorati o‘lchanadigan muhitga termoparani «issiq» uchi kiritiladi yoki tekkizib ko‘riladi. Hosil bo‘layotgan t.e.yu. k. qiymati «issiq» va «sovuq» uchlar o‘rtasidagi temperaturalar farqi t
—t
ga proporsional.
E (t, t
) = E (t, 0) – E (t
, 0)
Sanoatda ishlab chiqarishda foydalanish uchun turli markadagi termoparalar tayyorlanmoqda. Dunyo bo‘yicha ular aniq standartlarga keltirilgan bo‘lib turli intervaldagi haroratlarni o‘lchashga mo‘ljalangan. Ulardan keng qo‘llanilayotganlari quyidagi jadvalda berilgan:
Termoparalarni gradirovkalanganda ularni «sovuq» uchlari doimiy 0
C ga bo‘lgan holat taminlanadi. Agar tarmoparalarni «sovuq» uchlari tumperaturasi 0
C dan farq qilsa, uning berayotgan t.e.yu. k. ga tuzatma kiritish zarur bo‘ladi.
6.11 – rasm. Termoparani ulanishni prinsipial sxemasi
Sxemadan ko‘rinib turibdiki, termoparadan o‘lchov qurilmasigacha bo‘lgan t.e.yu. k. ni uzatish maxsus termokpensialovchi sim orqali amalga oshiriladi. Bu sim odatda qanday turdagi termopara o‘rnatilganiga qarab tanlanadi. Termoparani «sovuq» uchi joylashgan muhit o‘zgarmas temperaturada va ikkilamchi o‘lchov qurilmasi bilan bir xil sharoitda bo‘lsa, bu yerda uzatish simini mis simda davom ettirish mumkin.
Termoparalarni modeli u to‘g‘risidagi ko‘pchilik informatsiyalarni o‘z ichiga oladi. Masalan unversal belgilanish quyidagi informatsiyalarni o‘z ichiga oladi:
Misol uchun DTPK045 – 0211.120. modeli 1 ta sezuvchi elementli, «xromel-aluminiy», himoya qobig‘i 08x20N14S2 po‘lat, o‘lchash oralig‘i -200
C…+1300
C, ishchi uchi izolatsiyalangan, termoelement elektrodi diametri 1.2 mm, metall ulanish kallakli, montaj qismi 120 mm, korpus o‘lchamlari jadvaldagi 045 markasiga mos keladi.
Termoparalarni portlashga xavfli muhitlardagi haroratni o‘lchash uchun ham tayyorlanadi. Ularni bunday modeli nomlanishiga «Yex» belgisi qo‘yiladi.
6.12 – rasm. Termoparalarda olinayotgan signallarni temperaturaga bog‘liqlikgrafigi.
6.12 – rasmdan ko‘rinib turibdiki, termoparalarda chiqish signali temperaturaga bog‘liqligi chiziqli emas. Bu nochiziqlikni o‘lchash intervallarini kichikrok tanlash bilan kamaytirish mumkin. Grafikdan ko‘rinib turibdiki, THA (K) tipidagi termoparani chiziqli qismi 400
C dan keyin, TXK (L) termoparasiniki esa, 200
C gacha yaqqol ko‘rinib turibdi.
6.13 – rasm. Ishlab chiqarishga mo’ljallangan termopara
1- elektrodlar, 2- ishchi kavsharlangan uch, 3- trubka, 4- himoya armaturasi, 5- keramik dielektrik, 6- berkituvchi quyma, 7- kallak, 8- klemmnik, 9- qotirgich, 10-uzatuvchi sim, 11- germetik chiqish, 12- termoparani qotirgichi
Termoparalarni kalibrovkalash va qiyoslashda davlat standart meyoriy hujjatlarida keltirilgan gradirovka jadvalidan foydalaniladi. Misol uchun «K» markali termoparani qisqartirilgan intervaldagi gradirovkasi quyidagicha:
6.14 – rasm. Termojuftlik: 1 – datchik boshi; 2 – ekran; 3 – termoelektrod kabel; 4 – sovuq ulanish harorati sensori; 5 – termojuftning ishchi birikmasi
6.4.3. Pirometrlar
Pirometr – bu qizdirilgan jismni temperaturasini masofadan, kontaktsiz o‘lchovchi asbob bo‘lib, 0
C dan 6 000
C bo‘lgan temperaturani o‘lchay oladi. Pirometrlar ishlash prinsiplariga qarab quyidagicha turlarda bo‘linadi:
– Radiatsion pirometr;
– Optik pirometr;
– Spektral pirometr.
Radiatsion pirometr yig‘uvchi linza orqali qizdirilgan jismdan kelayotgan nurlanishni termobatareyalarga uzatib, ularda hosil bulayatgan yig‘indi t.e.yu. k. ni o‘lchashga asoslangan. Termopara ishga yaroqli bo‘lishi uchun me’yoriy hujjatlarda ko‘rsatilgan gradirovkaga ruxsat etilgan xatolik darajasida mos kelishi kerak.
6.15- rasm. Radiatsion pirometrni prinsipial sxemasi
1- temperaturasi o‘lchanadigan ob’ekt, 2- teleskop obyektivi, 3,7- diafragma, 4- termobatareya, 5- ikkilamchi elektron qurilma, 6- okulyar, 8- kuzatuvchi
Radiatsion pirometrlar 600
C dan 2500
C gacha temperaturani o‘lchaydi. Ularni asosiy kamchiligi gradirovka shkalasini chiziqli emasligi va qizdirilgan jism kuzatilayotgan teshikni diametri yetarli darajada katta bo‘lishligini talab qilinishidir. Chunki vizirlash koeffisiyenti f =L/d ? 20 bo‘lishi kerak. Bunga erishish oson emas. Formuladan ko‘rinib turibdiki, pirometrni obyektga yaqinroq joylashtirish yoki kuzatish teshigini katta qilish lozim. Pirometrni obyektga yaqin qilinsa, u harorat yuqori bo‘lgan muhitga tushib qoladi, agar kuzatish teshigini katta qilinsa, jismni qizdirilishga sarflanayotgan issiqlik tashqariga chiqib ketishi mumkin.
6.16 – rasm. Qizdirilgan simi yo‘qoluvchi optik pirometr.1- obyekt, 2-obektiv, 3- fokuslash teksligi, 4- pirometrik lampa, 5- okulyar, 6-kuzatuvchi, 7- qizil yoruglik filtri, 8- yorug’likni yutuvchi oyna, 9- elektron blok
Optik pirometrlar 80—90 yillarda keng qo‘llanilgan. Uning ishlash prinsipi qizdirlgan simni yoritilganligi kuzatilayotgan qizdirilgan jism yoritilganligiga teng bo‘lishi bilan qizdirilgan sim ko‘rinmay qolishi effektiga asoslangan. U yordamida 100
C dan 6 000
C gacha bo‘lgan temperaturani o‘lchash mumkin. Pirometrda o‘lchash diapazonini ortirish maqsadida maxsus yorug‘lik filtri o‘rnatilgan bo‘lib, uni temperaturani yuqori pastligiga qarab tanlash imkoniyati bor. Qizdirilgan simni yoritilganligini unga berilayotgan tok kuchini o‘zgartirish bilan erishish mumkin [32]. Potensiomert ruchkasini buralishi temperaturaga gradirovkalangan. Optik pirometrlar foydalanishga qulay lekin, ularni aniqlik darajasi juda past.
6.17 – rasm. Spektral pirometrni prinsipial sxemasi.1- obyekt, 2- obyektiv, 3- filtr, 4,6- qaytaruvchi ko‘zgu, 5,7- fotoelementlar, 8- reaxord, 9- kuchaytirgich, 10- reversiv dvigatel, 11- qarshilik, 12- kuchlanish stablizatori
Spektral pirometrlar eng oxirgi yaratilgan pirometrlardan bo‘lib, ularni o‘lchash aniqligi juda yuqori. Ishlash prinsipi qizdiralayotgan jismlarni nurlanish spektri temperaturaga bog‘liq ekanligiga asoslangan. Temperatura ortishi bilan nurlanayotgan jismni spektri kichik to‘lqin uzunligiga tomon suriladi. Hozirgi zamon spektral pirometrlar mikroprotsessorli bo‘lib, ularni xotirasiga qizdirilgan jismlarni temperaturalarini spektrlari yozib qo‘yilgan. Temperaturani o‘lchashda kuzatilayotgan obyektni nurlanish spektri xotiradagi spektrga solishtirilib, mos qiymat aniqlanadi.
