Ултратовушли ва радиотўлқинли сатҳ ўлчагичлари

Aim.uz

Ултратовушли ва радиотўлқинли сатҳ ўлчагичлари
Ҳозирги пайтда саноатда ултратовушли сатҳ ўлчагичлари кенг тарқалмоқ.да. Бу асбоблар бошқа асбобларга нисбатан контактсизлик, юқори аниқлик, кичик инерционлик, катта чегарада ва агрессив суюқликларда ишлатилиши каби бир қатор муҳим афзалликларга эга. Аммо ўлчаш схемаларининг мураккаблиги, шунингдек, етарли даражада ишончли бўлмагани сабабли, бу асбоблар бошқа қурилмалардан фойдаланиш мумкин бўлмагандагина ишлатилади.


Ултратовушли сатҳ ўлчагичларининг ишлаш принципи суюқлик, газ (ҳаво) чегарасидан товуш тўлқинларининг қайтиш принципига асосланган. Ултратовуш импулсининг ҳаво ва ўлчанаётган муҳит (суюқлик) чегараси сиртидан қайтиш катталиклари акустик қаршиликнинг кескин фарқи натижасида содир бўлади. 5.13-расмда ултратовушли сатҳ бадандлиги ўлчагичнинг структура схемаси кўрсатилган.
Импулс ултратовушли тебранишлар генератори 1 дан нурлатгич 2 орқали сатҳи ўлчанаётган сиғимга узатилади. ултратовуш гўлқинлар ўлчанаётган муҳитда тарқалади ва суюқлик-ҳаво чегарасидан қайтади. Қайтган тўлқинлар муҳитдан тескари йўналишда ўтади, нурлатгич 2 га ўхшаш ултратовуш тебранишлар қабул қилгичи 3 га келади, у ердан ултратовушли импулс кучайтиргич 4, вақт оралиғини ҳисоблайдиган қурилма 5 ва ўлчаш асбоби (потенциометр) 6 га келади.
Суюқлик сатҳи ўлчаш импулсининг юборилиши ва қайтиши орасидаги τ вақт бўйича аниқланади, яъни
_{ }, (5.21)
бу ерда, Н — суюқлик сатҳи; С — суюқликда ултратовушнинг тарқалиш тезлиги.
Вақт ўлчагичда олинадиган аксланган (қайтган) сигналнинг кечикиш вақтига мутаносиб бўлган ўзгармас кучланиш шкаласи сатҳ бирликларида даражаланган потенциометрга берилади. Нурлатгич сифатида барий титанат, пезокварц, магнитострикцион элементлар ишлатилади. Кўпинча ултратовушли тебранишларни юборадиган ва қабул қиладигaн асбоб сифатида бир қурилмадан фойдаланилади. Бу қурилма ўлчаш жараёнининг бошида нурлатгич вазифасини бажариб, импулс юборилганидан сўнг қабул қилгич сифатида ишлайди.
Ултратовушли сатҳ ўлчагичлар 45 мм дан бир неча ўн метргача ўлчаш диапазонига эга. Улчанаётган муҳит ҳарорати —50°С дан +200°С гача етиши мумкин. Йўл қўйиладиган асосий хатолик ±2,5%.
Радиотўлқинли сатҳ ўлчагичлар
Суюқ металл сатҳни ўлчашда истиқболли усул — радиотўлқинли усулдир. Электромагнит тўлқинлари тебраниш параметрларининг суюқлик сатҳига боғлиқлигига асосланган сатҳ ўлчагичлар радиотўлқинли сатҳ ўлчагичлар деб аталади.
Радиотўлқинли усулларга радиолокацион, радиоинтерференцион, эндовибраторли ва резонансли усуллар киради.
Радиотўлқинли сатҳ ўлчагичларнинг ишлаши электромагнит тўлқинларнинг электр ва магнит хоссалари билан фарқ қиладиган муҳитларнинг чегарасидан қайтиши ҳодисасига асосланган.
Электромагнит тўлқинларининг тарқалиш тезлиги v муҳитда унинг диэлектрик ε ва магнит ўтказувчанлиги μ қийматлари билан топилади:
_{ }, (5.22)
бу ерда, С — вакуумда ёруғлик тезлиги.
Сатҳ ўлчагич схемаси (5.14-расм) нур тарқатгич 1, электромагнит энергияси қабул қилгичи 2 ва вақт оралиғини ўлчаш қурилмаси 3 дан иборат. Сатҳ h қиймати нур тарқатгич сигнални жўнатиш пайти билан қайтган сигнал қабул қилгич 2 га келган пайт орасидаги вақтни аниқлаш ёрдамида топилади. Шу катталиклар ушбу муносабат билан боғланган.
_{ }. (5.23)
Одатда, локация газ муҳити орқали суюқлик устида олиб борилади (агар суюқлик электр ўтказмайдиган бўлса, локация принцип жиҳатидан суюқлик орқали ҳам амалга оширилиши мумкин). Локациянинг газ (ҳаво) орқали олиб борилиши маъқулроқ, чунки нур тарқатгичлар суюқлик таъсирига берилмайди, бу ерда,н ташқари, газларнинг магнит ва диэлектрик ўтказувчанлиги катта эмас ва амалда газнинг параметрлари ўзгаришига ва хоссаларига боғлиқ эмас. Бу сатҳ ўлчагич кўрсатишларининг амалда суюқлик хоссаларига боғлиқ эмаслигини кўрсатади. Бундай сатҳ ўлчагичларнинг камчилиги кичик вақт оралиғини аниқ ўлчаш қийинлигидир, улар нурланиш доирасида турган бошқа предметларга ғоят сезгир. Суюқ металларнинг сатҳ ўлчагичлари 200 мм гача ўлчаш диапазонига эга, ўлчашнинт асосий хатолиги ±2%.

Aim.uz