Навоий давлат кончилик ва технологиялари университети

3.2-расм. Ўзгарувчан магнит майдонли
индукцион сарф ўлчагичнинг принципиал схемаси.

Индукцион сарф ўлчагичлар бир қатор афзалликларга эга. Булар инерцион эмас, бу ҳол тез ўзгарувчан сарфларни ўлчашда ва уларни автоматик ростлаш системаларида ишлатишда жуда муҳим. Ўлчаш натижаларига суюқликдаги заррачалар ва газ пуфакчалари таъсир қилмайди. Сарф ўлчагичнинг кўрсатишлари ўлчанаётган суюқлик хусусиятларига (қовушоқлик, зичлик) ва оқим характерига (ламинар, турбулент) боғлиқ эмас.

Электромагнит сарф ўлчагичларнинг камчиликларига ўлчанаётган муҳит электр ўтказувчанлиги қийматининг минималлигига қўйилган талабни киритиш лозим, бу уларни қўлланиш доирасини чеклайди. Ўлчаш схемасининг мураккаблиги, кўпгина тўсиқларнинг таъсири эксплуатация қилишни қийинлаштиради.
Индукцион сарф ўлчагичлар 1 . . . 2500 м³/соат ва ундан катта диапазонда диаметри 3 . .. 1000 мм ва ундан катта қувурларда, суюқликнинг чизиқли тезлиги 0,6... 10 м/с гача бўлганда, сарф ўлчашларни таъминлай олади.
У льтратовушли сарф ўлчагичлар. Ифлосланган, тез кристалланадиган ва агрессив суюқликлар, шунингдек, тез ўзгарувчан ва пульсланувчи оқимлар, айниқса, электр ўтказмайдиган суюқликлар сарфини ўлчашда индукцион сарф ўлчагичларни ишлатиб бўлмаган ҳолларда ультратовушли қурилмалардан фойдаланилади. Сарф ўлчашнинг ультратовушли усули қувурга нисбатан ультратовуш тезлигининг оқим тезлигига боғлиқлигига асосланган. Товуш тўлқинининг ҳаракатдаги муҳитда тарқалишида товушнинг манбадан қабул қилувчи қурилмага етиб бориш тезлиги факат товушнинг тезлигига эмас, балки ҳаракат қилувчи муҳитнинг тезлиги билан ҳам боғлиқ бўлади. Сарфни ўлчашнинг ультратовушли принципи шунга асосланган. Агар товуш тўлқини оқим йўналишида ҳаракат қилса, уларнинг тезлиги қўшилади, товуш оқимга қарши йўналса, тезликлар айирмаси топилади. Ультратовушнинг оқим бўйича ва унга қарши йўналишдаги тезлигининг фарқи оқим тезлигига, бинобарин, оқаётган суюқлик сарфига пропорционал.
3.3-расм. Ультратовушли сарф ўлчагичнинг тузилиш схемаси.
Ультратовушли сарф ўлчагичларнинг ишлаш принципи қуйидагиларга асосланган:
1) ультратовушнинг оқим бўйлаб ва унга қарши йўналишдаги вақт тафовутини ўлчаш; 2) ультратовуш тебранишларининг оқим бўйлаб ва унга қарши йўналишдаги тебранишлари фазаларининг силжишини ўлчаш; 3) автотебранишлар схемаси вужудга келтирган ва шу билан бирга оқим бўйлаб ҳамда унга қарши йўналишда ҳосил қилинган ультратовуш тебра­нишлари частотасининг айирмасини ўлчаш.
Ультратовушли сарф ўлчагичлардан бирининг тузилиш схе­маси 3.3- расмда кўрсатилган. Бу асбоб икки каналли фазавий схема бўйича ишлайди.
Ультратовушли сарф ўлчагичлари қуйидаги асосий қисмлардан иборат: УТГ — ультратовуш генераторининг таъминлаш манбаи, НЎ₁ ва НЎ₂ — нурланувчи ўзгарткичлар; ҚП₁ ва ҚП₂— қабул қилувчи пьезоўзгартгичлар; ФҚ — фаза ўзгартирувчи қурилма фазавий силжишларни ўзгартгичлар канали асимметрияси йўли билан бартараф этади; К — электрон кучайтиргич ва ЎА — ўлчаш асбоби. Ўлчаш асбоби сарф бирлигида даражаланади. Пьезоэлементлар сифатида, кўпинча, барий титанатдан ишланган пластинкалар ишлатилади. Пьезоэлементлар кварц, титанат-цирконий, сопол ҳамда магнитострикцион бўлиши мумкин.
Ультратовуш импульслари қувур ўқига шундай бурчакда юбориладики, уларнинг бир каналдаги йўналиши оқим йўналишига мос келсин, иккинчи каналдаги йўналиши эса оқимга қарши боради. Суюқлик ҳаракатсиз бўлган пайтда импульсни D масофага узатиш вақти
(3.4)
бу ерда τ — импульсни узатиш вақти, с; С_а — суюқликдаги товушнинг тарқалиш тезлиги, м/с.
Агар суюқлик V тезликда ҳаракат қилса, йўналишдаги товушнинг тарқалиш тезлик компоненти vcosθ каби ифодаланади. Импульснинг нурланувчи манбалар орасидаги оқим йўналишида тарқалиши:
(3.5)
оқимга қарши йўналишда тарқалиши:
(3.6)
Иккала каналдаги частоталар фарқи:
(3.7)
∆f—частоталар фарқи, Гц; 0 — суюқликда тўлқинларнинг тарқалиш бурчаги.
Шундай қилиб, суюқлик ҳаракатининг тезлигини кўрсатувчи частоталар фарқи фақат шу тезликка боғлиқ. Ультратовушли сарф ўлчагичларни ишлагиш сарфни контактсиз ўлчашни таъминлайди ва бошқа усулларни қўллаб бўлмаган ҳолларда фойдаланилади. Мураккаблиги туфайли бу асбоблар кенг тарқалмаган. Уларнинг катта камчиликлари: асбоб кўрсатишига ўлчанаётган муҳитнинг физик-кимёвий хоссаларининг ўзгариши ҳамда муҳитнинг температураси ультратовуш тезлигига таъсир этади.