Білім және ғылым министрлігі

Егер бұл проводниктің соңғы температурасының бірдейлілігінен оның қатарындағы кіріспесімен термопардың үшінші проводнигінің Т.Э.Қ.К өзгермейді. Өлшеу аспабының кедергісі, термопар қатарындағы жалғанған сымдарға бұл кезде қосылады. Өзара жалғасқан екі немесе бірнеше термопар – термобатареяны құрайды.

Егер термопарға жалғанған ізбасары Т.Э.Қ.К үлкенін алу қажет (төмен температурада өлшенген)(сур.); термопарға паралель жалғанған бірнеше нүктедегі ізбасарының температурасын өлшеу қажет (сур.); егер қажетті түрлі температураны өлшесе, онда термопардың жалғанғанын кездестіреміз(сур.). Мұндай термометр дифференциалдық деп аталады.

Проводниктердің өте көп буы бар материалдардың әртүрінен олардың дәнекерленуі Т.Э.Қ.К түрлі етмпературасынан пайда болады. Алайда термометрге жауапты материалдардың бәрі емес, олардың қорытпалары талап етіледі.

Қазіргі уақытта термоэлектрлік материалдардың келесі сапалық стандарты (МЕСТ 6616-61) қабылданып, нәтижесінде термопардың таңдаулы бес түрін көрсетті, бірінші оң электрод деп аталады.

1. 
   ТПП плотинородтық (10%)Rh платиновая термопар.
   
2. 
   Плотинородий (30%)Rh- платинорадиевая (6%)Rh түріндегі термопар ТПР 36/6.
   
3. 
   хромель – алюминиевая түріндегі термопар ТХА.
   
4. 
   хромель – коплевая түріндегі термопар ТХК.
   
5. 
   ТНС болатин НК-СА түріндегі термопар.
   

Әртүрлі себебі бойынша кәсіпорында стандарттан басқа стандартты емес термопарлар қолданылады:

1. 
   Копельдық(копелевая) – темір үшін температуралары ұзақ режимде 600⁰С дейін және қысқа уақытта 800⁰С өлшенеді.
   
2. 
   Копельдық мыс ұзақтығы 300⁰С дейін және қысқа уақыттығы 500⁰С.
   
3. 
   Константандық- мыс тотығу табандылығы мен қалпына келу ортасы 350⁰С дейін.
   
4. 
   Константандық – темір тотығу табандылығы мен қалпына келу ортасы 700⁰С дейін.
   

Термопарды өлшеу құрылысының сенімділігі мен ұзақтығын қамтамасыз ету үшін келесі жауаптар жауап беруі мүмкін:

1. 
   термоэлектродтың ұзақ пайдалануында механикалық қаттылығы сақталады;
   
2. 
   термоэлектродтың біріктірілуінің жұмысы электрлік контактының жақсы және берік бірігуін қамтамасыз етеді;
   
3. 
   барлық ұзындығы бойынша түтікшенің қабырғадан қорғануы мен термоэлектродтың электрлік оқшаулығы барлығы бір-біріне жақсы қатысты;
   
4. 
   айналадағы ортаның ластануы мен бұзылуынана термоэлектродтың бақылау әректі жақсы қорғайды.
   

Біріктіру термопарының қабығын қорғауға жылугенерациясын азайту үшін ашық және қайнаған жылуқабылдағыштың жұмысын қабылданады. Олардың түрі жеткізу функциясы болады:

Т.Э.Қ.К өлшеу үшін термопардың туынды аспаптар жинағы: милливолтметрлер мен потенциометрлер жұмыс жасайды.

Милливольтметрлер құрылысы бойынша тасымалды және стационарлы(қалқанды) болса, термопардың арнаулы жұмысы үшін кешенде шкаласы жазық және қапталды ьолып орналасады. Стационарлық милливольтметрлерде тек градустық шкала болады. Көрсетілген милливольт-амперлер (МПЩ-0.54, МСЩПл-154-екі маркалы ;Ш4500-жаңа маркасы), тура кластары:0,5; 1,0; 1,5; 2,0 - өнеркәсіпте шығарылады. Тасымалды милливольтметрлер екі - градустық және милливольттық немесе бір милливольттық шкалалардан тұрады. Көрстеілген бұл аспаптардың тура кластары 0,2; 0,5; 0,1; болып шығарылған. Милливольтметрдің кедергілерін өлшеу нәтижесінде өзгерістер енгізіліп, жылжымалы бөлшектер және т.б. ысылады.

Т.Э.Қ.К. бұл реохордада өлшенетін температура төмендеу күшіне пропорциогал жасалып , кездесетін негізге Е термопар Т қосылады.

Егер қуаттың төмедеуі негізден Е және термопардан Т айрықша болса, онда НП аспабы тізбектегі тоқтан қолма-қол –нөлді көрсетеді.Жүйе өлшенетін дәрежедегі тізбекте тоқтың ығысуы реохордаға қосылып, ползунканың орын ауыстыруына П қатысты болады. Орын ауыстыру ползункасымен бірге бағыттауыш – сілтеме (перо самописцқа) шкалаға қатысты, градустың бірлікке сәйкес, моменттің тепе-теңдіктің төмен көрсетіледі.

Т.Э.Қ.К. сәйкестігі бір немесе бірнеше белгілер үшін ползунканың жағдайына, өлшенген қоректің тізбек тұрақтылығына қажет. Өлшенген тізбектің қоректілігін бақылау үшін потенциометрде бақылау тізбегі қалыпты элементтен ҚЭ(НЭ)(сур.) тұратын қуаты ұзақ уақытқа сақталатын, тұрақты және 1,0186 тең қалыпты элементтің кедергісі R_қэ қарастырылған.

Өлшенер алдында кілт Кл бақылау –К жағдайына қойылады, ал термометр Т өлшенетін тізбектен ағытылады.

Егер қуаттың төмендігі негізден Е және қалыпты элементтің (НЭ) кедергісінен айрықша болса, онда НП аспабы қолма-қол –нөлді көрсетеді.

Сигналдың өзгеруі өлшеу ақпараын, термопардан басталатын, тұрақты тоқтың байланысынан, кіру әрекеті ЭУ беріледі, реверсивтік двигательдің РД айналуын аудару үшін шамасы бойынша қуаттылықтың жеткілікті әрекетімен ауыспалы күш құрылады.

Реверсивтік двигательдің айналу бағыты байланысатын белгіге қатысты, механикалық орынауыстырудың көмегімен реохорданың қозғалысына дейін беріледі, әзірше байланыстық сигнал нөлге тең болмайды, яғни жүйеде тепе-теңдік өтпейді. Реверсивтік двигательдің қозғалысы потенциометрдің көрстеуші мен жазушы құрылысының орын ауыстыруымен байлансты.

Ақпараттық кіріспесі үшін термоэлектрден құралатын ЭЕМ немесе автоматты реттеу жүйесі кең қабылданып, өлшенетін мұндай жобалық құрастырылу үшін, термопардың сигналы тұрақты тоқтың үйлесімдік сигналымен 0-5мА құрастырылады.

Автоматты электрондық потенциометрдің динамикалық қасиеті жеткізу функциясымен жазылады:
W(p)==1/(Tp+1).
Бұл тұрақты тоқта Т=0,1 t_ш тең, мұндағы t_ш аспаптың барлық шкаласынан өтетін уақытты көрсетеді,С.

Автоматтық потенциометрдің құрылысы, орындалатын функцияны толықтыру бойынша модификациялық қатар болады. Модификацияға тәуелді аспаптардың тура класы 0,25; 0,5; 1,0 тең. Аспаптардың әртүрлі құрылыстарының орындалуы және олардың габариттерінің өлшенген өлешемдері, автоматтық потенциометрдің 13 суретте көрсетілген сызбада практикалық ерекшеленеді.

Егер милливольтметр немесе потенциометрдің бірлік температурсы шкалада градустанса, онда аспатың шкаласында көрсетілген термопардың градустық жинақтағышының жұмысын белгілеу қажет. Егер Т.Э.Қ.К. бірлік шкаласында көрсетілсе, онда олар кез келген термопарлық жинақта жұмыс істеуі мүмкін, сосын градустық таблица бойынша температураны анықтауды білген қажет.
Бақылау сұрақтары

1. 
   Термоэлектрлік әректтің негізгі принципі немен құрылады?
   
2. 
   Дифференциалдық термопар дегеніміз не?
   
3. 
   Термопар үшін материалдарға қандай талаптар қойлады?
   
4. 
   Стандартты термопарлар мен өлшеу шектері немесе температураның әртүрлі режимдегі жұмыстарны атаңыз.
   
5. 
   Потенциометрде бақылау тізбегі не үшін қарастырылған?
   
6. 
   Милливольтметрлер мен потенциометрдің құрылысын түсіндіріңіз.
   

Ұсынылған әдебиеттер.

1. Фарзане Н.Г Технологиялық аспаптар мен өлешулер:Кітап жоғары оқу орны үшін /Л. В. Ильясов, А. Ю. Азим-заде.Москва:Высшая школа,1989-456б.

2. Котов К. И. Автоматтық технологиялық процесс және бақылау,өлшеу құралы. Шағынпроцессорлық және есептеуіш техника/М.А. Шершевер.-М.:Металлургия,1989.-496б.

3. Гольцман В.А Автоматтық жылулық процесі және бақылау аспаптары. –М: Высшая школа,1980.-240б.

4. Топерверх Н.И Жылу техникасы мен реттеу аспабы/М.Я Шерман. -М.:Металлургия,1976.-510б.

Реферат: Термопарлар.

Реферат: Туынды аспаптардың термопармен жинағының жұмысы.

4 тақырып. Электрлік термометрлер кедергісі (2сағ).

1. 
   Термометрлер кедергісі.
   
2. 
   Туынды аспаптар үшін термометрлер кедергісі.
   

Термометрдің кедергісінің (ТК) негізгі қасиетін өткізгіштің немесе жартылай өткізгіштің өзгеру температуралары өздерінің электрлік кедергілерін өлшеу температурасының өзгеруіне тәуелді. Өткізгіштің (металдың) температуралық коэффициенттері оң, яғни оларда температурасы өссе, кедергісі – азаяды. Өткізгіштердің және жартылай өткізгіштердің белсенді: кедергілері, мұндай бейнеде температураның (t) функциалды түріне тәуелді

Металдық термометрдің кедергісін (ТК) дайындау үшін таза металдар қабылдап, негізгі келесі тораптармен қанағаттандырылады:

1. 
   Aйналадағы бақылау ортасында металл тотығуға міндетті емес және химиялық өзара кіріседі.
   
2. 
   Электрлік кедергінің температуралық коэффициенті жеткілікті және өзгермейтін болуы тиіс. Металдар үшін, ТК температуралық коэффициенті қабылданып интервалдар арасы 0 мен 100⁰С-та анықталады. Онда =(1/⁰С-та) ол мынадан тәуелді болады:
   

3. 
   Кедергі өзгеруі мүмкін, температура өзгергенмен балқыған тік және қисық өткізгішсіз немесе гистерезис, яғни статикалық сипаттамасы біркелькі болуы тиіс.
   
4. 
   Электрлік кедергінің салмағы үлкен жеткілікті, ол ТК қарағанда артық және ұзындығы аз.
   

Платинаның кедергі термометрі ПКТ- 260-тан +1100⁰с дейінгі температураны өлшеуге арналған. -260-тан 750⁰ дейінгі диапазондағы температураны өлшеуге диаметрі 0,05-0,1мм, 1100⁰с- дейінгі температураны өлшеуге диаметрі 0,5 платиналық сым қолданылады. ПКТ кедергіге байланысты келесідей градустар болады: гр.20 R₀= 10 Ом, гр.21 R₀=46 Ом, гр.22 R₀=100 Ом.

Платиналық КТ жаңарған екі түрде шығарылады: біртекті және қос жүйе. Қос жүйедегі бір арматураға электрлік жүйеде бір-бірінен байланысы жоқ екі элемент қосылған. Платиналық КТ сезімтал элементінің ұзындығы 30-120мм тең.

Мыс кедергі термометрі МКТ -50-ден +200⁰с дейінгі температураны өлшеуге арналған. МКТ тек қана біртекті жүйеде шығарылады. Олардың градуировкалары гр.23 R₀=53 Ом, гр24 R₀=100 Ом, ал сым диаметрі 0,1 мм болса сезімтал элементінің схемасы суретте көрсетілген.

Мыс КТ элементтері диаметрі 0,1 мм эмалданған сымдардан құралады. Олар ұзындығы 40 мм цилиндрлік пластмассаның өзекті көп қабатпен орап, қорғанған болат түтікшеге орналасады.

Аз инерционды КТ беру функциясы келесідей: (ТСП-XIV және ТСП-280 т.б).

Жартылай өткізгіштік термоқұрастырушы -100-тан +300⁰с-қа дейінгі температураны өлшеуге қолданады. Оларды жасауға арналған материал ретінде әртүрлі жартылай өткізгіштік заттар- магний оксиді, кобальтты, маргонец, титан, мыс, германий түйіршіктерін қолданады.

Теңдестірілген және теңгерілмеген белдік және логометрлер КТ-мен бірге бір топтамада жұмыс істейді. Олардың көп таралғаны теңдестірілген белдік.

Теңдестірілген көпiр өтем ұстанымы бойынша жұмыс істейді және автоматтандырылмаған зертханалық және автоматтандырылмаған электронды болып бөлінеді. Теңдестірілген белдік схемалық суретте көрсетілген. Егер қоршаған орта температурасын тұрақты деп қарастырсақ 2R_np=const, онда R_t=KR_p-K₁ R_t өзгерісі кезінде белдік реохорд R_p кедергісін өзгерту арқылы теңдестіруге болады.

Егер қоршаған орта температурасының ауытқуы үлкен шамада болса және R_p өзгеруі қателіктердің үлкен мәнге жетуіне себепші болса, онда КТ-де үш сымды қосылу схемасы қолданылады. Мұндай осылу кезінде бір сымның кедергісі R_t кедергісіне қосылады, ал екінші сымның кедергісі өзгермелі кедергіге R_p.

Автоматтандырылмаған электронды теңдестірілген белдік схемасы жоғарғыдай. Айырмашылығы мынада зертханалықта реохорд қозғалысы қолмен жүзеге асады, ал автоматтындырылған реверсивтік двигатель арқылы. Автоматтандырылған белдіктің өлшеу схемасы өзгермелі токпен қоректенеді (схема).

Қазіргі кезде шығарылатын автоматтандырылған белдіктердің бір-бірінен қолдануы бойынша, өлшемдерінде, өлшеу дәлдігінде және басқада техникалық мінездемелерінде айырмашылығы бар. Мысалы: бірнүктелі, көпнүктелі, диаграмманың таспада және дискіде көрсетілуі және өздігінен жазылуы, толықгабаритті, азгабаритті ені диаграмманың таспаға тең, сәйкесінше 250, 160 және 100мм.

Белдіктердің дәлдік дәрежелері 0,25; 0,5; 1,0; тең. Автоматтандырылған белдікте реттеу құрылғысы және дабыл құрылғысы орналасқан. Өлшеу информациясын тасымалдау үшін құрастырушылар токты, жиілік, пневматикалық болып келеді.

Теңдестірілмеген белдік токтың тұрақты болғанын қажет етпейді, осы басты артықшылығы болып саналады. Теңдестірілмеген белдіктер температура өлшеуге сирек қолданылады. Себебі сезімтал элементінің орнына электр тоғымен қыздырылатын металды немесе жартылай өткізгіш резисторлар қолданылады. Теңдестірілмеген белдікте (схема) 3 кедергілері R R R тұрақты, R реостаты қоректендіру диоганалында орналасқан, П-қайта қосқыш құрылғысы, соның көмегімен белдікке қысым R(И жағдайда өлщеу) немесе бақылау R(К-бақылау жағдайы) қысымын қосады. Келесідей милливольтметр арқылы өтетін токтың мәні анықталады.
I=U·[(RR-RR)/M]
мұндағы М=f(R, R,R, R)

Бұл теңдікте былай қорытындылаймыз: милливольтметр арқылы өтетін токтын күші қоректену қуатына U тура пропорционал. Температуралар мәні және құрылғылар тілдерінің жағдайы mv бір-біріне сәйкес келу үшін, қоректендіру қуатын тұрақты мәнде ұстап тұру қажет. Қоректендіру тұрақтылығын бақылау үшін қосқыш П, К(бақылау) жағдайына қойылады және балласт кедергісінің өзгеруіне байланысты құрылғы тілінің жағдайы да қызыл жолақпен белгіленген бақылау шкаласына орналастырылады. Қазіргі кезде тұрақтандырылған қоректену көздері (ТКК) тұрақты ток батарея орнына қолданылатын белдіктің қоректену қуатын тексеретін бақылау тексерістерін қажетсіз деп таниды.

Мына себептерге байланысты логометрдің магниттік жүйесі құрастырылған: магниттік индукция магниттік ұш және өзек арасындағы саңылауда теңдеспеген, ортасында үлкен мән көрсетсе шеттерінде полюс ұштарының арнайы формасына байланысты ең кіші мәнде болады. Рамаларға ток жалпы қоректену негізінен алынады Е.

R және R рамалары арқылы өтетін токтардың мәні мынадай: Олар рамаларда бір-бірінен қарама-қарсы бағытталған момент күштерін туғызады. Рамалардың айналмалы момент күштері мынаған тең:
М=CBI,

M=CBI,
Егер рамалардың кедергі мәндері бірдей болса, онда . R=R және R=R болса сәйкесінше I=I, M=M және қозғалмалы жүйе бастапқы жағдайда тұрады. Температура және кедергінің КТ өзгеруіне байланысты раманың біреуінде ток үлкен ағыммен ағады, сондықтан төменгі теңдестіктері бұзылып, қозғалмалы жүйе үлкен момент бағытына ауысады. Рамалардың температура өтемін және сезімталдығын жоғарлату үшін логометрлер белдік схемасы арқылы қосымша алады.

Логометрлер көп нүктелі өздігінен жазу, көрсету қабілеттері бар құрылғылар болып шығарылады. Сонымен қатар, Реттеу мен дабыл құрылғылары болады. Өнеркәсіпте қолданылатын логометрлердің дәлдік кластары:0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5.

Теңдестірілген және теңгерілмеген белдіктер мен логометрлер тек қана градустары прибор шкаласында көрсетілген КТ жұмыс істейді.
Бақылау сұрақтары:

1. 
   Температураны өлшеудің қандай әдістерін білесіздер?
   
2. 
   Кедергі термометрінің әсер принципі неге негізделген?
   
3. 
   Теңдестірілген және теңгерілмеген белдіктердің құрылысын түсіндіріңіздер?
   
4. 
   Логометр құрылысын түсіндіріңіз?
   

Ұсынылған әдебиеттер.

1. Фарзане Н.Г Технологиялық аспаптар мен өлешулер:Кітап жоғары оқу орны үшін /Л. В. Ильясов, А. Ю. Азим-заде.Москва:Высшая школа,1989-456б.

2. Котов К. И. Автоматтық технологиялық процесс және бақылау,өлшеу құралы. Шағынпроцессорлық және есептеуіш техника/М.А. Шершевер.-М.:Металлургия,1989.-496б.

3. Гольцман В.А Автоматтық жылулық процесі және бақылау аспаптары. –М: Высшая школа,1980.-240б.

4. Топерверх Н.И Жылу техникасы мен реттеу аспабы/М.Я Шерман. -М.:Металлургия,1976.-510б.

Реферат: КТ әсер принципі және материалы. КТ құрылысы.

Реферат :КТ-мен топтамада жұмыс істейтін құрылғылар.

Тема 5 Сәулелену перометрі (4сағат)

Лекция жоспары.

1. 
   Жалпы мағлұматтар.
   
2. 
   Оптикалық пирометр.
   
3. 
   Фотоэлектрикалық пирометр.
   
4. 
   Түсті пирометр.
   
5. 
   Радияциялық пирометр.