Texnik o‘lchashlar asoslari

Hisobot tarkibi:

1. Suyuq muhitlarning qovushqoqligi deganda nima tushuniladi?

   
   

2. Suyuqliklarning qovushqoqligini o'lchash usullarini izohlab bering.

   
   

3. Kapillyar viskozimetr turlari.

   
   

4. Kapillyar viskozimetrning ishlash prinsipini tushuntiring.

   
   

AMALIY MASHG’ULOT №9


Mavzu: MODDALAR NAMLIGINI ANIQLASH.

Ishdan maqsad: Modda namligi tog’risida ma’lumotlarni va uni aniqlash usullarini o’rganish.
ASOSIY MA’LUMOTLAR

Gazlar, suyuq muhit va qattiq jismlarning namligi kimyo, oziq-ovqat, metallurgiya, neft-gaz, to'qimachilik sanoatida va boshqa sanoat tarmoqlaridagi hamda qurilishdagi ko'pgina texnologik jarayonlarning muhim ko'rsatkichlaridan hisoblanadi.

Nаg qanday jismda namlikning mavjudligi uning absolut (mutlaq) hamda nisbiy namligi bilan xarakterlanadi.
Gazning mutlaq namiigi deyilganda normal sharoitlarda 1,0 m³ gaz aralashmasidagi suv bug'i massasi tushuniladi. Mutlaq namlikning birliklari g/m³ yoki kg/m³.
Nisbiy namlik deyilganda 1,0 m³ aralashmadagi suv bug'i massasi (hajmi) ning shu haroratdagi 1,0 m³ aralashmadagi suv bug'ining maksimal massasi (hajmi) ga nisbati tushuniladi. Nisbiy namlik o'lchovsiz kattalik, ba'zan u foizlarda ifodalanadi.
Materialdagi nam miqdorini miqdor jihatidan xarakterlash uchun ikkita kattalik — nam saqlami va namlikdan foydalaniladi.
Nam jism massasining mutlaq quruq material massasiga nisbati nam saqlami deb ataladi va quyidagicha ifodalanadi:

bu yerda: M— nam massasi; M₀ — mutlaq quruq materialning massasi; M₁ — nam materialning massasi.

Nam jismdagi namlik massasining nam material massasiga nisbati quyidagicha ifodalanadi:

Nam saqlamidan namlikka o'tish va aksincha hollarda quyidagi nisbatdan foydalaniladi:

Gaz namligini o'lchash usullariga psixrometrik, shudring nuqtasi, gigrometrik (sorbsion), kondensatsion, spektrometrik, elektr-kimyoviy, issiq o'tkazuvchanlik usullari kiradi. Bulardan birinchi uchtasi eng ko'p tarqalgan.
Suyuqliklarning namligini o'lchash uchun sig'imli, absorbsion asbob­lar va suyuqlikning namlikka aloqasi bor biror xossasini o'lchaydigan asboblardan foydalaniladi.
Qattiq va sochiluvchan jismlarning namligini o'lchash uchun bevosita va bilvosita usullar qo'llaniladi.
Quritish, ekstraksion va kimyoviy usullar bevosita o'lchash usullarining ichida eng ko'p tarqalgandir.
Konduktometrik, dielkometrik, o'ta yuqori chastotali, optik, yadroviy magnit rezonansli, termovakuum, issiqlik fizikasi usullari bilvosita o'lchash usullariga kiradi.
Gazlarning namligini o'lchash.
Hozir texnologik jarayonlarda gazlarning va havoning namligini o'lchashning psixrometrik, shudring nuqtasi va gigrometrik usullari eng ko'p tarqalgan.
Psixrometrik asboblar bilan namlikni o'lchash prinsipi suv bug'ining elastikligi hamda quruq va nam termometrlarning ko'rsatishlari o'rtasidagi bog'lanishga asoslangan. Psixrometrik samarani o'lchash uchun psixrometr ikkita bir xil termometrga ega bo'lishi kerak. Bulardan binning (ho'l termometrning) issiqlik qabul qiluvchi qismi idishdan suvni so'rib oluvchi gigroskopik jismga tutashib turadi va doimo nam holda saqlanadi. Ho'l termometrning sirtidagi namlik bug'langanda uning harorati pasayadi. Natijada quruq va ho'l termometrlar o'rtasida psixrometrik farq deb ataluvchi haroratlar farqi paydo bo'ladi.
Psixrometrik farqqa bog'liq nisbiy namlik quyidagi nisbatdan aniqlanadi:

bu yerda: P_n — nam termometrning tn haroratida tekshirilayotgan muhitning to'yintiruvchi bug'lari elastikligi, P_a, P_q — quruq termometrning t_q haroratida tekshirilayotgan muhitning to'yintiruvchi bug'lar elastikligi, Pa; A — psirxometrik koeffitsiyent bo'lib, u psixrometrning tuzilishi, nam termometrga gaz haydash tezligi va gaz bosimiga bog'liq, 1/°C.

A koeffitsiyent ma'lum tuzilishli psixrometrlar uchun tuzilgan maxsus jadvallardan olinadi. Bu koeffitsientga ho'l termometrga gaz haydash tezligi katta ta'sir qiladi. Gaz oqimining tezligi oshishi bilan A koeffitsiyent kamayadi va 2,5 ÷ 3 m/s dan ortiq tezlikda doimiy bo'lib qoladi. Sanoat psixrometrlarida gaz oqimining tezligini o'zgartirmaydigan qurilmalar bor. Bu tezlik 3÷ 4 m/s dan kam emas.

Elektr psixrometrlarda haroratni aniqlash uchun termojuftlar, yarimo'tkazgichli termoqarshiliklar va standart metall qarshilik termometrlari ishlatiladi.

6.49- rasmda qarshilik termometrlariga ega bo'lgan elektr psixro­metrning prinsipial sxemasi ko'rsatilgan. Asbobning o'lchash qismi I va II ko'priklaridan iborat.

Ikkala ko'prik ham elektron kuchaytirgichning ikkita umumiy R₁ va R₃ yelkalariga ega. R_mq quruq qarshilik termometri I ko'prikning yelkasiga, R_mH ho'l qarshilik termometri II ko'prik yelkasiga ulangan. I ko'prik R₁, R₂, R₃ R_mq qarshiliklardan iborat. II ko'prik R₁ R₃, R₄, R_mH qarshiliklardan iborat.

Ko'prik diagonalining a va b uchlaridagi potensiallar farqi quruq qarshilik termometrining haroratiga, a va s uchlaridagi potensiallar farqi esa ho'l qarshilik termometrining haroratiga mutanosib. Qo'shaloq ko'prik diagonalining v va s nuqtalari orasidagi kuchlanishning pasayishi quruq va ho'l qarshilik termometrlarining haroratlari farqiga mutanosib. O'lchash tizimining muvozanati RD reversiv dvigatel yordamida harakatga keltiriladigan R reoxord sirpang'ichini avtomatik ravishda siljitish yo'li bilan hosil qilinadi. Shu bilan birga, dvigatel asbob strelkasini ham siljitadi. Asbobning shkalasi nisbiy namlik foizlarida darajalangan.
Psixrometrik usulning afzalliklari — musbat haroratda o'lchashning yetarli darajada aniqligi va inersionligining kichikligi; kamchiliklari — o'lchash natijalarining gaz harakati tezligiga va atmosfera bosimi o'zgarishlariga bog'liqligi; harorat pasayishi bilan sezgirlikning kamayishi va xatoning ko'payishidir.
„Shudring nuqtasi" usuli yoki gazlarning namligini kondensatsion usul bo'yicha o'lchash quyidagi bog'lanishga asoslangan:

bu yerda: P_τ — „shudring nuqtasi"ning τ — haroratida bug'ning elastikligi, Pa; P_t — to'yingan bug'ning t haroratdagi elastikligi, Pa.

Shunday qilib, „shudring nuqtasi"ni va tekshirilayotgan gazning haroratini bilsak, nisbiy namlikni aniqlash mumkin. „Shudring nuqtasi" usuli katta qulaylikka ega, chunki u namlikni gazning istalgan bosimi sharoitida o'lchashga imkon beradi (10... 15 mPa va undan ortiq). Bu usul bo'yicha namlikni o'lchash haroratni o'lchashdan iborat. Shu usulda o'lchash asbobining tuzilishi 6.50-rasmda ko'rsatilgan.
Tekshirilayotgan gaz yoki havo kanal 1 orqali quvur 4 dan keladigan sovuq havo bilan sovitiladigan ko'zgu 2 gacha keladi. Sezgir element ko'zgucha sirtiga kichik inersiyali termojuft 3 o'rnatilgan, unga millivoltmetr 6 ulangan. Ko'zguchada shudring paydo boiish payti fotorele sxemasi bo'yicha ulangan fotoelement 8 yoramida qayd qilinadi va shu paytda kontaktlar 7 tutashib, millivoltmetr ulanadi hamda ko'zgucha haroratini o'lchaydi. Ayni bir vaqtda havo isitgich 5 ning elektr qizdirish elementi ulanadi, bu element ko'zgucha qizib, ravshanlanguncha ulangan holda turadi. Ko'zgucha sirtidagi shudring batamom bugianganda isitgich uziladi va ko'zgucha isiydi. Shunday qilib, o'lchash jarayoni takrorlanib turadi.
Suyuqliklarning namligini o'lchash.

Suyuqliklarning namligini o'lchash uchun maxsus nam o'lchash asboblari yoki suyuqlikning biror boshqa xossasini o'lchaydigan asboblar qo'llaniladi (bu xossa suyuqlikning namligiga bog'liq bo'lishi kerak). Masalan, pulpani xarakterlaydigan tavsiflardan biri uning tarkibidagi suyuqlik, qattiq modda nisbatidir. Bu kattalik odatda zichlik o'lchagichlar bilan o'lchanadi. Pulpadan faqat suyuq faza chiqarib tashlanayotgan hollarda (bug'latish, filtrlash yo'li bilan) zichlik o'lchagichining ko'rsatkichlari pulpadagi suyuqlik miqdori bilan aniqlanadi. U holda zichlik o'lchagich namo'lchagich vazifasini bajaradi.

Suyuqliklar uchun mo'ljallangan maxsus namo'lchagichlarda sig'imli va absorbsion o'lchash usullaridan foydalaniladi.

Qattiq va sochiluvchan materiallarning namligini o'lchash.

Qattiq va sochiluvchan materiallarning namligini o'lchash usullari shartli ravishda ikki guruhga bo'linadi: 1) namunadagi nam yoki quruq modda massasini aniqlashga imkon beradigan bevosita usullar (quritish, ekstraksion va kimyoviy usullar); 2) namlikni unga bog'liq parametrni o'lchash yo'li bilan aniqlaydigan bilvosita usullar (konduktometrik, dielkometrik, o'ta yuqori chastotali, optik, yadroviy magnit rezonansli, termovakuum, issiqlik fizikasi usullari).
Bevosita usullar yuqori o'lchash aniqligi va uzoq davom etishi bilan farqlanadi (10—15 soatgacha).
Bilvosita usullar yuqori tezlikda bajarilishi va o'lchash aniqligi ancha pastligi bilan xarakterlanadi.
Qattiq sochiluvchan, shuningdek, tolali materiallar namligini o'lchash­ning, asosan, kontaktsiz o'lchash usullari qo'llanilgan: o'ta yuqori chastotali va optik usullar.
O'YCH namlik o'lchagichlarning tuzilish sxemasi 6.53- rasmda tasvirlangan.
Tekshirilayotgan material 3 O'YCH generator 1 dan ta'minlanuvchi uzatuvchi antenna 2 va qabul qiluvchi antenna 4 orasidan o'tadi. Qabul qiluvchi antennada O'YCH li nurlanishning zaiflashgan signalini qabul qiluvchi detektor 5 joylashgan. Kuchaytirgich 6 orqali kuchaytirilgan bu signal o'lchash asbobi 7 ga keladi.
O'YCH li namlik o'lchagichlarning asosiy kamchiligi asbob shaklla- nishining murakkabligidir. Bundan tashqari, bu asboblar nazorat qili­nayotgan materialning doimiy zichlik darajasining yoki zichligi haqidagi ma'lumotni talab qiladi.

O'YCH li namlik o'lchagichlar 0... 100 % li keng chegarada namlikni yuqori aniqlik bilan o'lchashga imkon beradi.

Optik namlik o'lchagichlarda moddaning namiigi bilan undan qaytgan nurlanishning orasidagi bog'lanishdan foydalaniladi. Eng katta sezgirlik hosil qilish uchun spektrning infraqizil sohasidagi nurlanishdan foydalaniladi. Uni manba 1 hosil qiladi (6.54-rasm). Tahlil qilinayotgan material 2 dan qaytgan yorug'lik oqimi to'plash qurilmasi 3 yordamida qabul qilgich 4 ga yuboriladi. Materialning namiigi qancha katta bo'lsa, u infraqizil nurlarni shuncha yaxshi yutadi va qaytgan oqim miqdori shuncha kam bo'ladi.

Bu usul bilan faqat yupqa qatlamning (5 ... 30 mm) namliginigina o'lchash mumkin bo'lganligidan namlik o'lchagichdan, odatda, konveyer lentalarida tashilayotgan sochiluvchan materiallar uchun foydalaniladi. „Bereg" turidagi optik namlik o'lchagichlar namiigi 80 % gacha bo'lgan materiallarni tahlil qilishga imkon beradi.