Білім және ғылым министрлігі

Егер дыбыс толқыны қозғалу ағынына жүргізілген болса, олардың жылдамдығы қосылады, егер ағынға қарсы алынады . Ультродыбыс өтілуі уақыт әртүрлілігі, ағынның бағыты және пропорционалдік жылдамдық ағынына қарсы, сондықтан, ағатын сұйықтын шығыны.

Құбырдың диаметр шегі 1,5-50мм, осыларға негізінде шығын өлшегіштер қолданылады, құбырға оралған орамның ұзындығы 10-100мм, сыртқы қыздыруды орналасумен шығын өлшегіштің нақтылығы 1,5-3,0.

Негізгі жетіспеушілік-үлкен инерцияның болуы.

Ионизациондық шығын өлшегіш.(сызба). Газдың шығының өлшеу үшін қолданылуы мүмкін.

Оның жұмыс істеу негізі, газдың құбыр арқылы ағуы, әрдайым ионизацияланғанады радиоактивті шағылудың көмегімен. Гамма көзінің шығарушысы ретінде- шағылу кобальтық шығару пайдаланады, арнайы қорғайтын контейнерге салынған.

Ионизацияланған әдіс сұықтын және будың шығын өлшеуге қоданылады. Сонда қозғалған ағын әрдайым радиоактивті таңба шыарады. Аз өмір сүретін изотопты қолданған үшін. Өндірісте радиоизотопты гамма-электронды конвейрлік таразылар шығарылады, қатты бытыраңқы материялдардың шығының үзбей өлшеу үшін.
Бақылау сұрақтары.

1. 
   «Массалық» және «көлемдік» шығын-деген түсініктерге анықтама беріндер және олар қандай бірліктерде өлшенеді?
   
2. 
   «Санаушы» түсінігі «шығын өлшегіш» түсінігінен айырмашылығы неде?
   
3. 
   Сіздер қандай шығын және сұйық мөлшерін, газдың және будың өлшейтін шығын өлшегіш тобын білесіз?
   
4. 
   Сіздер стандартты қысатын құрылғының типін білесіз.
   
5. 
   Қысымның анда-санда төмендеуі бойынша шығын өлшеуінің принціпін түсіндір?
   
6. 
   Ротаметрдің жұмыс істеу принціпі неде негізделген?
   
7. 
   Шығын өлшегіштің аққыштық құрыцлғысының жұмыс істеу принціпін түсіндір, арнайы әдістерді және шығын өлшеу үшін арналған құралдар.
   

Ұсынылған әдебиеттер:

1.Фарзане Н.Г. Технологические измерения и приборы:Вузға арналған кітаптар/ Л.В. Илясов, А.Ю.Азим-заде.-М.: Жоғрғы мектеп,1989.-456 б.

2.Котов К.И Средства измерения, контроля и автоматизации технологических процессов. Вычислительная и микропроцессорная техника/М.А. Шершевер.-М:: Металлкргия, 1989.-496 б.

3.Гольцман В.А. Приборы контроля и автоматики тепловых процессов.-М.: Жоғарғы мектеп, 1980-240б.

4.Топерверх Н.И. Теплотехнические измерительные и регулирующие прибор/ М.Я. Шерман.-М.: Металлургия, 1976-510 б.

Реферат: Көлемді есептеуіш және шығын өлшегіш, жұмыс принціпі, құрылғысы және падалану ортасы.

Реферат: Ауыспалы қысым шығын өлшегіш, жұмыс принціпі, құрылғысы және падалану ортасы.

Реферат: Тұрақты қысым шығын өлшегіш, жұмыс принціпі, құрылғысы және падалану ортасы.

Реферат: Шығын өлшеу үшін арналған арнайы әдістер және құралдар, жұмыс принціпі, құрылғысы және падалану ортасы.

Тақырып 9. Ылғалды өлшеу үшін арналған әдістер және құралдар.(2 сағат)

Дәріс жоспары:

1. 
   Нгеізгі мағұлматтар және классификация.
   
2. 
   Газдың ылғалдығын өлшейтін құрал және әдісі.
   
3. 
   Сепкіш және қатты материалдың ылғалдығын өлшейтін құрал және әдіс.
   
4. 
   Қатты және сепкіш материалдардың арнайы ылғапл өлшегіштері.
   

Техника және ғылымның әртүрлі жақтары үшін көп мағынаға ие, газдың, қатты, сепкіш материалдарлық –қатты металлемес және көптеген газдар үшін керекті компонент болады. Ауалы ортаның ылғалдығын өлшеу үлкен мағынаға ие, және де қатты материалдар және азық-түлік тағамдарда ылғалдылық материалдың сапасын және технологиялық қасиетінін көрсеткіші.(олардың ылғалдықсыз таза салмағынан).

Ылғалдылық өлшеу үшін арналған құрылғы, ол ылғыл өлшегіш , екі үлкен топқа бөлінеді: Газдың ылғалдығын өлшейтін ылғал өлшегіш және қатты және сепкіш материалдың ылғалдығын өлшейтін өлшегіш.

Газ ылғал өлшегіші өзі-психрометрлік , конденсациондық, сорбционды , электрометрлік, кулонометрлік т.б. болып бөлінеді.

Қатты және сепкіш материалдар ылғал өлшегіштері-салмақты, кондуктометрлік, сыйымдылықты,нейтрондық, радиоизотопты және ядерлікмагнит резонансқа,адсорбциондық, сорбциондық, гигрометрлік және т.б.

Газдың және ауаның ылғалдығы олардың құрамында сулы бу және мөлшерінің сипаттамасы арқылы анықтайды. Көбінесе мына мөлшерлер қолданылады:

Абсолюттік ылғал:-сулы буының салмағы, құрамында ылғал көлемі немесе құрғақгаз бірлігінен тұратын, г/м³ немесе кг/м³.

Ылғалққұрамды –сол көлемдегі құрғақ газ салмағының сулы бу салмағының қатынасы, мөлшері өлшемсіз.

Көлемдік ылғалдық-құрғақ немесе ылғал көлемі сулы бу көлемінің қатынасы, мөлшері өлшемсіз.

Парциалдық қысым-сулы бұдың қаттылығы, газ құрамында болатын, көлем бірлігімен өлшенеді.

Психрометрлік әдіс автоматтың өндіріс құралдар қатарының негізгі құралына қойылған, газдың және ауаның ылғалдылығын үзбей өлшеу үшін арналған. Көбінесе осы топты құралдардың жаратылуы электронды психрометр болады.Принципиялды олар сынапты психрометрмен көрсетілген , бірақ олар мынамен айырмашылығы бар, температура анықтау үшін датчик орнына терможұп қолданылады, кедергі термометрі, жартылай өткізгіш термисторы. Электронды психрометрдің көптеген сызбасы бар, сезімтал элемен типімен айырылатын, қосылу тәсілі, конпенсациялы сызба, ылғал термометрдің ылғал жүйесінің құрылысының негіздері.

Электронды әдіс өлшеуі температураның әртүрлі психрометрлігі.

Өлшенетін бөлігі екі аыспалы тоқ көпірден тұрады.

Конденсационды ылғал өлшегіш. Конденсационды әдіс газ ылғалдығын өлшеуші немесе нүкте әдісі, газ үлгісінің суытуында негізделген тамшысы ылғалдық түсу температурасына дейін. Нүктенің температурасын және зерттелетін газ температурасын біле отырып оның қатысты ылғалдығын анықтауға болады.

Нүкте әдісі әртүрлі газ қысымда ылғалдылықты өлшеуге мүмкіншілік береді-10-15МПа дейін және жоғары.

Құралдар құралым қатары бар, нүкте әдісі арқылы ылғалдылық өлшеу үшін арналған, сезімтал элементтің суыту әдісінен айырмашылығы , осында сұлу бу тіркеледі, тіркелу моменті белгілегенде, нүктенің түсуінің температурасын өлшеу.

Бекітілген тәртіпте жұтылған және жойылған мөлшері судың уақыт бірлігіне тең, және осыдан өлшейтін шыңжырдың тоқ күшінде сезімтал микроамперметрмен өлшенген, ылғалдың концентрация шегі зерттелуші газда болады.

Қазіргі заманғы кулометрлік ылғал өлшегіш (КИВГ, КСВГ, және т.б.) ылғалдың аз құрамын анықтау үшін арналған газдарда (ылғалқұрамды 0,107ден 815 мг/м³ дейін), негізгі өлшенген қателік ±5-10%.

Қаралғандардан басқа, ылғал датчигі инфрақызылды белгілі, ультрокүлгінді, радиоизотопты және т.б. , бірақ олар әрдайым қолданбайды.

Ылғалдылық үлгінің салмағының әртүрлілігінің бастапқы және соңғы кептіруінше анықталады. Салмақты әдістін жетіспеушілігі белгілі кешігуі (10-15 мин), оның жүйелік автоматтық бақылау және жүргізлуіне қолданылуына кедергі етеді.

Тағам өндірісінде материалдың және әртүрлі тағамдардың үстіңгі ылғалдығы көптеген мағына береді. Негізінен сельхозтағамдарын қабылдау кезіндегі үстінгі ылғалдылықты білу қажет.Ыңғайлы әдістін бір түрі үстінгі ылғалдылықты анықтайды, ол- гидростатикалық, ауада өлшенген материал үлгісін, екінші рет өлшейді, оны суға түсіреді. Ылғалдылық материалдың үстіндегі судың көлеміне өтеді және екінші рет өлшеудің шешіміне еш қандай қатысты емес.

Кондуктрометрлік ылғал өлшегіш. Кондуктрометлік ылғал өлшегіш қатты және себілмелі материалдардың (ұн, бидай, макарон және кондитерлік тағамдар) анализі үшін кең тараған. Кондуктрометрлік әдіс ылғал өлшеуіші мынаған негізделген: заттың ылғалдығы арасы және оның электірік кедергінің тәуелділігі. Қазіргі кездер кондуктрометрлік ылғал өлшегіштін үлкен номенклотурасы ылғал өлшегіші (ВЗ-62), сары майдың ылғал өлшегіші (АВСТ-1), қою сүттін ылғал өлшегіші және т.б.

Сыйымдылық ылғал өлшегіш. Сыйымдылық ылғал өлшегіш деп аталатыны , өйткені датчик ретінде сыйымдылық ылғал өлшегіштерде цилиндірлік немесе жазық электірлік алаңға зерттелетін затты кіргізеді. Бірақ толық кедергі датчикі өлшенетіндіктен, бұны диэлектірлік әдіс деп те атауға болады. Сыйымдылық әдісті материалдық ылғалдығын анықтау үшін қолдануға болмайды, химиялық байланыс суына ие болатын.

Радтоизотопты ылғал өлшегіш. Радиоизотопты құралдардың ішінде көбінесе таралған құралдар, жұмыс принціпі ылғал өлшегендегі жай ағынның интенсивтілігінен (жылулық) нейтрондардан. Жұмыс принціпі оның келесіде бекітіледі. Зерттелетін орта арқылы тез аған нейтроннан шағылуға дейін өтеді. Сонда тез нейтрондар бөлігі баяулайды. Судың құрамындағы уқұбырдың ядросы. Осында, баяу ағын нейтрондар, сумен байланысты шешімнің пайда болуы, зерттелетін ортадағы және детекторға түсетін, осы ортаның ылғалдығына байланысты.

Тез нейтрон көзі ретінде α-шағылу қолданылады: радий-226, плутоний-239, бериллалық экрандарда. Нейронды ылғал өлшегіштердің материалдың ылғалдығы, химиялық судың байланысына ие болатын.

Ядролық ылғал өлшегіш –магниттік резонансты.Ядролық-магниттік резонанс негізі (ЯМР) мынада, жоғары жиілікті шағылуды анықтаған кезде шағылу таңдаулы әртүрлі заттармен жұтылады. Резонанстік жиілік, энергияның максималды жұтылуына тең, магниттік өріс индукциясына тәуелді, затқа әсер ететін, және оған енетін ядроның типіне. Сондықтан зерттелетін зат, индукциямен тапсырылған магниттік таңдаулы жоғары сапалы энергияның жұтуына мүмкіншілік алады.

Жұтылудың интенсивтілігі осы жиілікте ядроның берілген түріне қарама-қарсы, заттың құрамында. Өйткені бірінші орынды мөлшер бойынша судағы суқұбырдың ядросы алады, базада жоғарғы сезімтал, тура және аз инерционды ылғал өлшегіштер құралады.

ЯМР- ылғал өлшегіштер құрылысы бойынша өте күрделі және қолданылуы бойынша, бірақ өткізілген зерттеулерде тағам өндірісіне, ол жоғары рұқсат ететін тәсілдерін, сезімталдығын көрсетті және нақтылығы (±0,5%) және тең жұмыс істейтін.

Кейбір өндіріс ортада (тағамды, металлургия және т.б.) ылғал өлшегіштер қолданылады, өлшенетін арнайы әдістерді қолдануға негізделген.

Қабылдайтын толқын суында детектор орнатылған, СВЧ-шағылуының босатылған пучогін қабылдайды. Күшейткіштен кейін күшейткіш көмегімен бұл сигнал өлшейтін құрылғыға түседі.

Газаметрлік әдісте ұсатылған үлгі ылғалданған материалдың карбидпен немесе гидриті щелочножерлік металлмен араластырылады, артыққа алынған. Бөлінген мөлшер газ реакциясында.Гидритпен кальций реакциясы келесідей өтеді:

1.Ылғалқұрамды және ылғалдылықтың арасындағы айырмашылық неде?

2. «Роса нүктесі» термині нені білдіреді?

3.Газдық қоспаның ылғалдылығының өлшеу әдістерінін негізін көрсет:

4.Газдың ылғалдығы өлшеу үшін арналған құралдың құрылымен және жұмыс принціпін түсіндір.

5. Қатты және сепкіш материалдардың ылғалдығын өлшеу үшін арналған құралдың құрылымын түсіндір және әдісін көрсет.

6. Қатты және сепкіш материалдардың арнайы ылғал өлшегіштің жұмыс принціпін түсіндір.
Ұсынылған әдебиеттер:

1.Фарзане Н.Г. Технологические измерения и приборы:Вузға арналған кітаптар/ Л.В. Илясов, А.Ю.Азим-заде.-М.: Жоғрғы мектеп,1989.-456 б.

2.Котов К.И Средства измерения, контроля и автоматизации технологических процессов. Вычислительная и микропроцессорная техника/М.А. Шершевер.-М:: Металлкргия, 1989.-496 б.

3.Гольцман В.А. Приборы контроля и автоматики тепловых процессов.-М.: Жоғарғы мектеп, 1980-240б.

4.Топерверх Н.И. Теплотехнические измерительные и регулирующие прибор/ М.Я. Шерман.-М.: Металлургия, 1976-510 б.
СДЖ-ға арналған бақылау тапсссырмалар.(тақырып 9) [1,4]

Реферат: Газдың ылғалдығын өлшеу үшін арналған құрал және әдіс.

Реферат: Қатты және сепкіш материалдардың ылғалдығын өлшеу үшін арналған құрал және әдіс.

Тақырып 10. Деңгей өлшеу үшін арналған құрал және әдістер (2 сағат).

Дәріс жоспары:

1.Негізгі мағұлмат және классификация.Механиклық деңгей өлшегіш.

2.Деңгей өлшейтін гидростатикалық құрал.

3.Деңгей өлшейтін электірлік құрал.

4.Радиационды, радиотолқындар және акустикалық деңгей өлшегіштер.
Деңгей деп жұмыс ортадағы технологиялық ақпараттың толтыру биіктігі-сұйықпен немесе сепккіш заттармен. Жұмыс ортадағы деңгей технологиялық параметр болып табылады, ақпарат технологиялық аппараттың жұмыс тәртібін бақылау үшін арналған, ал өндіріс процесстерді басқару үшін арналған әртүрлі жағдайда қажетті.

Қазіргі кездегі әдістердегі құралғылар деңгейді анықтайтын, осы әдістерді қолдануға негізделген.

Деңгейөлшегіш құралдарға бөлінеді үзілмейтін өлшенген деңгей немесе көрсеткіш және индекаторларға, немесе сигнализатор, деңгей. Көршеткіштер тнхнологиялық сыйымдылықтардағы деңгейдін өзгеруі үзілмейтін оперативті бақылау үшін арналған. Сигнализатор деңгейі-тіркелген қалыпта бірнеше немесе біреуде дикретті өлшену үшін қызымет етеді, сезімтал элементірдің орналастыратын жерін анықтаумен. Көрсеткіш және сигнализатор деңгейі автоматтандырылған жүргізуші және басқарушы системалардаң датчигі ретінде технологиялық процестерде кезінен қолданылады. Өлшеуіш және сигнализация құралдары жұмыс істеу принціпі бойынша келесі заң топтарға бөлінеді: (қалқымалы,мембраналы, котактілі-механикалық) гидростатикалық, электірлік радиоизотоптық, радиоизотоптық, акустиалық, салмақтық.

Өлшем диогональдары бойынша өлшемі 0-20м, -0-±100мм немесе 0-±450мм механикалық деңгей өлшеуіштерімен сигнализатор өздерінің қарпайымдылығы мен сенімділігі, арзандығы үшін өндірісше кеңінен қолданылады.

Механикалық құралдар тобына жататындар өлшеуші заттың дейңгейіне механикалық әсер ету арқылы өлшенетін құралдар жатады. Бұл топқа қалқымалы, мембраналы айнымалы деңгей өлшегіштер жатады.

Қалқымалы деңгей өлшеуіштер.Бұл құралдардың жұмыс істеу приціпі қалқымаға әсер ететін итеруші күштін әсерін пайдалану.Бұл деңгей өлшеуіштерге (РМ-51, УДУ-10, ДУЖЭ-200М, УБ-П ) жатады.Бұл құралдардың сезімтал элементі бой сұйыққа салынған қалқымалы қызмет етеді.Қалқыманың деңгейінің өзгеруіне байланысты орын ауыстыруы, бергіш жүйе арқылы өзгерткіш элемент арқылы өлшеуіш құралға өтеді. Қалқыманың қолғасының өлшеу құралына өзгеріп жетуі унифицирленген өзгерткіштердің көмегімен «қысым-күш», «күш-тоқ» деп өзгереді. Қалқымалы өлшеуіштер 40-тан+400^оС және қысым 16МПа болғанда пайдаланылады, нақтылығы 1,0 және 1,5.

Мембраналық сигнализаторлар резиналанған матадан жасалған иілгіш мембранадан тұрады. Мембрананың ортасында қатты металдан жасалған диск орналасқан.Матаға түскен қысым күші мембранаға түсіп оны қозғалтады.Бұл қозғалыс арқылы электро контакторларын іске қосады.

Контактылы-механикалық деңгей өлшеуіштер. Себілмелі заттардың деңгейін өлшеуге арналады, өзгеру диапазоны 10шақты метрдей, бірнеше ондыққа дейін. Лоттық құрылғыларда деңгей үздіксіз немесе периотты түрде жүктін әсерімен бақыланады. деңгей өлшеуіштер негізгі тетігі болып электромеханикалық лебедка электротормызды қызмет етеді.

Лебетканың цилиндір оралмалы барабанына жүк ілінген трос оралады. Механикалық редуктор арқылы валдың барабанына сельсин-датчик қосылады , ол сельсин қабылдағышқа тоқпен қосылады. Жүк ілінген трос бағыттағыш роликтерден, ролик-реледен өтеді. Ролик-реле құралдың сезімтал элементті болып есептеледі.Басқару кнопкалары орнатылған блокта релелік схема, уақыт релесі, сигналды арматура тұратын блок арқылы іске асады.Өлшеу басталған жүк жоғары бекітілген жағдайда бункерде тұрады.Керек кезінде «пуск» деген кнопканы басу арқылы бүкіл өлшеу цикілі автоматты түрде іске асады.

Өлшенген кезде либетка іске қосылып жүк өлшенбекші материалға түседі. Тростық тартылуы азаюы релені іске қосады, осы кезде электродвигательдің тізбегі электродвигательді тоқтан айырады, лебетка тоқтайды.

Бірнеше секунттан соң бақылаушы құралдардың шкаласынан деңгейді көрсетеді, лебетка жүкті жоғары көтереді. Бастапқы нүктеге жеткенде лебетка тоқтайды. Қайтадан өлшеу цикілі басталады.

Гидростатикалық әртүрлі сұықтардың,әсіресе тез кристаллданатын ,ашулы сұйықтарды өлшеуде ең жоғары орында тұрады.

Қысым деңгей өлшеуіштер. Гидростатикалық қысымды шкаласы градустарға бөлінген монометрмен өлшеу сызбасы арқылы іске асады. Ашық резервуардағы атмосфералық қысымда тұрған деңгейді өлшеу де сызба бойынша орындалады.

Пьезометриялық деңгей өлшеуіші деп гидростатикалық қысымды трубкаға толтырылған, белгілі бір тереңдікте сұйыққа маланған (резерьвуарда толтырылған сұйыққа) газдың қысымын өлшеуді айтамыз. Бұл өлшеуіштер деңгейді өте көп диапазонында пайдалануға мүмкіндік бар; бірнеше сантиметрден 10-15м –ге дейін.

Дифманометрлік унифициралық шығу сигналының көрсетілген қателігі (±1,0-1,5 %). Сезімтал элементтің электірлік құралдардың өлшеу деңгейі сыйымдылықты және кондуктометрлікке бөлінеді.

Сезімтал элементтін сыйымдылық құрылымы коаксильді электроттардын орналасуы сұйықтың физика-химиялық қасиетінен анықталады. Электроөткіздіштік емес (диэлектрикалық) сұйықтар үшін сезімтал элементермен деғңгей өлшегіш қолданылады (сызба).

Деңгей өлшегіш сыйымдылықтары 0-0,4 тен 0-20 м-ге дейін өлшенеді, оның жұмыс қысымы 2,5 – 10 МПа, температурасы -60-тан +100⁰С-ға дейін немесе 100 –ден 250 ⁰ дейін, нақтылығы 0,1;1,0; 2,5. Сезімтал элементер базада қарастырылған сұйықтар деңгей бөлімі жарылғыш қауіпсіз сигнализаторлар өнднлген «мұнай өнімдер - су» және басқада сұйықтар диэлектрлік өткіздгіштігіне әртүрлі шешімдерңне байланысты.