Elektronika va asbobsozlik

2.3 ISSIQLIK VA IONLI SARF O`LCHAGICHLAR.

Issiqlik (kalorimetrik) sarf o‘lchagichlarning ishlash prinsipi suyuqlik yoki

gaz oqimining yordamchi energiya manbai yordamida qizdirilishiga asoslangan. Bu energiya manbai oqim tezligi va qizdiruvchi qurilmalardagi issiqlik sarfiga bog‘lik bo‘lgan haroratlar farqini vujudga keltiradi. Agar okimning atrof - muhitga bergan issiqligini e’tiborga olmasak qizdiruvchi asbob sarflangan va oqimga

uzatilgan issiqlik o‘rtasidagi issiqlik balansi tenglamasi quiidagicha bo‘ladi:
(23)

bu erda, gt - qizdirirgichning suyuqlik yoki gazga bergan issiqlik miqdori, Vt;

K - quvur kesimi bo‘yicha haroratning notekis tarqalishiga tuzatish koeffisienti; Qm - muhitning massa sarfi, kg/s; Sp - muhitning o‘zgarmas bosimdagi solishtirma issiqlik sig‘imi, J/ (kg k); Δt-oqim haroratining qizdirishdan avvalgi va keyingi o‘rtacha qiymatining farqi, 0K.

Kalorimetrik sarf o‘lchagichlarda oqimga issiqlik, odatda, elektr qizdirgich

orqali beriladi. Bu holda
(24)
(4.23) va (4.24) ifodalar asosida massa sarfni topamiz:
(25)

Kalorimetrik sarf o‘lchagichlar ikki guruhga bo‘linadi. Ulardan birinchisida

sarf qizdirgich iste’mol qilgan quvvat miqdoridan aniqlanadi. Bu quvvat o‘zgarmas

haroratlar farqi Δt ni ta’minlaydi.

10-rasm. Kalorimetrik sarf o`lchagich sxemasi

Ikkinchi guruhdagi kalorimetrik sarf o‘lchagichlar sarf qizitgichga berilgan

o‘zgarmas quvvatdagi Δt haroratlar farqidan aniqlanadi. Haroratlar farqi, odatda,

termojuftlar yoki qarshilik termometrlari orqali o‘lchanadi. Qarshilik termometrlarini bir me’yorli oqim kesimini qoplaydigan to‘r

shaklida tayyorlab, kesim bo‘yicha o‘rtacha haroratni o‘lchash mumkin.

O‘lchanayotgan muhit odatda, 1...30S ga qizdiriladi, shuning uchun, sarf o‘lchangan paytdagi iste’mol qilingan quvvat katta bo‘lmaydi. Modda sarfini o‘lchashda ko‘pincha, ikkinchi guruh sarf o‘lchagichlari ishlatiladi.

10-rasmda ikkinchi guruh sarf o‘lchagichning prinsipial sxemasi

tasvirlangan. Sarf o‘lchagichga ketma-ket ulangan ikkita qarshilik termometrlara 1 va 2 o‘rnatilgan. Termometrlarning ketma-ket ulanishi ulardagi tokning tengligini ta’minlaydi. Bu hol termometrlarni qizitgich 3 dan avvalgi va undan keyingi haroratlar farqi bo‘yicha darajalashga imkon beradi. Qarshilik termometrlarining ikki tirsagi R1 va R2 doimiy qarshilikdan iborat bo‘lgan ko‘prik tirsaklariga ulanadi.

Kalorimetrik sarf o‘lchagichlarning afzalliklari — yuqori aniqlik sinfiga ega

(xatosi ±0,5...1%); o‘lchash diapazoni katta (10:1); pulslanuvchi va kichik sarflarni

o‘lchash imkoni bor. Bu asboblarning kamchiligi — berilgan haroratlar farqi va

oqimni isitish uchun elektr quvvatinng doimiyligini avtomatik ravishda saqlash

murakkab. Kalorimetrik sarf o‘lchagichlar asosan gazlar sarfini o‘lchash uchun

ishlatiladi.

Gazlar sarfini o‘lchash uchun ionli o‘lchash usulidan foydalanish mumkin. Bu

usul quvurdan o‘tayotgan gazlarning radioaktiv nurlanish manbalari yordamida

davriy ionlanishiga asoslangan. Gazning ionlashgan qismi ma’lum vaqt o‘tgach (bu vaqt gaz tezligiga bog‘liq) nurlanish qabul qilgichiga boradi va bu erda, tok impuls hosil bo‘ladi. SHundan so‘ng impuls kuchlanadi va bir qator o‘zgartishlardan so‘ng sarf birligiga keltiriladi. SHu bilan birga harakatdagi oqimga vaqti-vaqti bilan izotopli radioaktiv nishonlar kiritiladi. Bu nishonlardan chiqadigan impulslar qabul qiluvchi qurilma orqali tutiladi va qator o‘zgartuvchi elementlar yordamida o‘lchash asbobiga uzatiladi. Ionli asboblar ishda g‘oyat qulay va ishonchli, ammo ularni ishlatish, qo‘zg‘atish va ta’mirlash uchun maxsus xizmat xona, xizmat ko‘rsatuvchi xodimlar talab qilinadi, radiaktiv nurlanishdan tegishli himoya kerak bo‘ladi. SHuning uchun, amalda sarfni o‘lchash uchun neytral nurlanish, masalan, ultratovush nurlanish ma’qulroq.
2.4 MODDALAR SARFINI O‘LCHASHNING ZAMONAVIY

USULLARI VA VOSITALARI
Tuzilmaviy shakllari va harakat rejimlarining xilma – xilligi bilan farqlanuvchi, murakkab va tarkibi bo‘yicha o‘zgaruvchi gazli, suyuq (suv, neft, kondensat) va qattiq (qum va boshqa mexanik qorishmalar) fazalar aralashmasidan iborat moddaning sarflanishi o‘lchanayotganda bunday oqim sarfini oldindan seperasiyasiz o‘lchash murakkab ilmiy – texnik muammo hisoblanadi. Hatto seperasion vositalari ham kam samarali bo‘lgan hollarda ham yuqori gaz omiliga ega yuqori tezlikli oqimlarni o‘lchashda alohida qiyinchiliklar vujudga keladi.

Sarflarni o‘lchash (rasxodametriya) sohasida o‘tkazilgan ko‘p yillik tadqiqotlar

mazkur muammoni hal etish yo‘lini taklif etishga imkon beradi. O‘lchashning ishlab chiqilgan va patent olgan yangi spektrometrik uslubi asos bo‘lib xizmat qildi. U yuqori gazli omilli yuqori tezlikli oqimlar sharoitida samaralidir. Bu uslub maxsulotni yig‘ishning truboprovod tizimida fluktuasion jarayonning (bosim fluktuasiyasi) spectral fazalarning oqimda sarflanishi to‘g‘risidagi

axborot manbai sifatida foydalanishga asoslanadi.

Spektrometrik uslubning asosiy g‘oyasi shundan iboratki, bunda fazalar sarfini

ko‘p fazali oqimda fluktuasion jarayonning quvvati spektrining chastotaviy

komponentlari bo‘yicha hisoblashdir. Bosim fluktuasiyasini hisoblash maxsus oqimni o‘lchash o‘zgartkichi bilan amalga oshiriladi (11– rasm).

O‘lchash o‘zgartkichining asosiy elementlari maxsus 1 konstruksiyali torayuvchi qurilma ko‘rinishidagi oqim shakllantirgich va bosim fluktuasiyasi

datchigi hisoblanadi. Torayuvchi qurilma quyidagilarga imkon beradi:

qurilmaning chiqishida fazalar sarfi o‘zgarishlarining keng oraliqlarida

ma’lum muntazam tuzilma oqimini shakllantirish;

gidrodinamik tizimda quvvatning chastotaviy spektrining berilgan

axborot xossalariga ega fluktuasiya jarayonini uyg‘otish.



11-rasm. Oqim o`lchash o`zgartkichi

Fluktuasiya jarayonini qayd etish pezokeramik sezgir elementli datchik orqali

amalga oshiriladi. Ishlangan o‘lchash o‘zgartkichidan foydalanilganda

datchikning chiquvchi elektr signali o‘ziga xos chastotaviy spektrga ega bo‘lib (12–rasm), unda turli fazalar sarfining ta’sir sohalari ajratilishi mumkin.

12-rasm. O`lchash o`zgartkichi datchigi signalining o`ziga xos chastota spektri

С.Г.К. – спектрал ташкил этувчиларнинг қуввати аралашмадаги мос ҳолда суюқлик, газ ва қаттиқ киришмалар билан аниқланадиган соҳалар; S(t) – сигнал қувватининг спектрал зичлиги; f – сигнал частотаси.
Xususan spektral tashkil etuvchilarning quvvati asosan, suyuqlik

(S) va aralashma sarfiga bog‘liq bo‘lgan sohani ajratish mumkin. Xuddi shunga o‘xshash holda gaz (G) ta’sir ko‘rsatadigan va qattiq kirishmalar (K) ning ta’siri ko‘proq bo‘lgan sohalarni ajratish mumkin. Bunday chastota sohalarida spektral ishlab chiqilgan axborot modellari asosida tegishli fazalar sarfini hisoblab chiqish mumkin.

Ultrotovushli dopler sarf o‘lchagichning ishlash prinsiplari.

Agar quvur o‘qi bo‘yicha V tezlik bilan harakatlanuvchi nuqtaviy sochgich w0

chastotali signal bilan vertikalga αj burchak ostida nurlanayotgan bo‘lsa, u g‘olda

qabul qilingan aks – sado signali chastotasi wd qo‘yidagi munosabat bilan aniqlanadi:

(26)
Uzatuvchi o‘zgartkich qabul qiluvchi o‘zgartkich (26) dagi ikkinchi ko‘paytuvchini darajali qatorga yoyib va Δw=wd-w0 ayirmani olib,

Dopler effekti formulasining lokasiya variantini hosil qilamiz:

(27)