Зертханалық сабақ 2. Кедергі термометрлерімен оған қосылған 2-ші прибордың құрылымы мен принципін оқып үйрену

Зертханалық сабақ 2.

Кедергі термометрлерімен оған қосылған 2-ші прибордың құрылымы мен принципін оқып үйрену.

Кедергі термометрлерімен оған қосылған 2-ші прибордың құрылымы мен жұмыс істеу принципін автоматты көпірлермен логометрде, автоматты электронды көпірлермен және логометрлермен практика жүзінде үйрену, екі тізбекті және үш тізбекті сұлбаларды кедергі термометрлерімен 2-ші өлшеу приборына қосып үйрену.

Кедергі термометрлерінің температурасын өлшеу өткізгіш және жартылай өткізгіштердің сипаттамасы температура өзгергенде электрлік кедергілері өзгертеді.

Сезімтал элементтер дайындауда термометрлік кедергілер топтамасына таза металдарды қолданады. Металдарға қойылатын негізгі талаптаркелесідей:

• 
  металл өлшенетін ортамен химиялық әрекеттеспеуі және тотықпауы керек. Электр кедергілерінің жұмыс температурасының интервалында жоғары мағыналы жаңғыртуға ие болу керек;
  
• 
  металдың электрлік кедергісінің температуралық коэффиценті жеткілікті үлкен және өзгермейтін болу керек;
  
• 
  температура өзгергенде кедергіде түзу, балқымалы қисық бойынша жылдам бұрылмай өзгеру керек;
  
• 
  металдың меншікті электрлік кедергісі жеткілікті үлкен болуы керек.
  

Платинаның термометрлік кедергісінің сезімтал элементі өз алдында диаметрі 0,005 мм болатын спиральдан тұрады. Ол ұнтақ пен толтырылған капилярлы гармоникалық түтікте орналасқан. Бұл сезімтал элементті арнайы мыс, болат, жезден жасалған қорғаныш арматурасына енгізеді.

Мыстан жасалған кедергі термометрінің сезімтал элементі 0,01 мм индукциялық орамсыз мыс сымынан жасалған.

Техникалық кедергі термометрлері платиналық – ТСП және мысты – ТСМ сияқты өзара салыстыруға болатындай етіп, яғни стандартты өлшеммен

1 – сурет. Теңестірілген көпірдің принципиальды сызбасы

















= 

(3.1)

Көпірдегі кедергінің төмендеуі bc және cd бірдей болады:

= ( )

(3.2)

(3.3)









 онда

(3.4)

(3.5)

Егер қоршаған орта температурасы өзгермейді деп есептесек теңдеу мына түрде болады:

(3.6)

Көпiр кедергiлерi _ өзгерiсте кедергiнiң _ өзгерiсiмен теңгередi.







Көпірдің тепе – теңдік сақтау теңдеуі:

(3.7)

Симметриялық көпір _ болған жағдайда

= ( 

(3.8)











( 

(3.10)

Қоршаған ортаның температуралары өзгергенде кедергiнiң R_t термометрiнiң шамасы өзгередi, не көпiр баланстан шығып кетеді және кернеу өлшеу диагональда пайда болуына алып келедi. Бұл баланстан шығуды кернеулер күшейткiш ЭУ кiрісіне беріледi. Содан соң сигнал реверстiк РД қозғаушының бағдарлаушы орамына бередi. Баланстан шығу кернеуінің таңбасына байланысты қозғалтқыш механикалық беру жүйесі арқылы, көпірдің баланстан шығуын азайтатын реохорд қозғағышын шетке қарай жылжытады. Қозғалтқыш реохордтың қозғағышын көпір тепе – теңдiкке келгенше, яғни күшейткiш кірісіндегі кернеу жоғалғанша жылжытады. Қозғалтқыш тоқтайды, ал реохорд қозғағышына байланысты нұсқағыш өлшенген температура мәнін көрсетеді.

Өндірісте КПМ типті электронды көпірлер пайдаланады, КСМ – компенсационды өзі жазатын көпірлер, КВМ – айналмалы шкаласы бар компенсационды көпір. Барлық көпірлер әртүрлі градуирленген кедергі термометрлері болып жұмыс жасауы мүмкін.

Логометр – магнитоэлектрлік жүйе приборы, қозғалатын бөлігі аздаған бұрышпен жапсырылған, екі рамкадан тұрады. Рамкалар тұрақты магниті бар біртексіз магнит өрісінде орналасқан (4 – сурет).

Тұрақты магнит N және S полюстік ұштармен жабдықталған. Полюстiк ұштардың иілгіш орталары өзектiң ортасына тура жылжытқан. Полюстiк ұштардың арасына цилиндрлiк өзек орналастырған, екi шеңбердiң жылжымалы жүйесiн R₁ және R₂ айналады. Шеңберлерге нұсқағыш бекiткен, шкалалар бойлай жылжымалы градустармен бөлiктелген. Полюстiк ұштардың арасындағы саңылауы өзекпен бiр қалыпты орташа жағдайдан бұрылу бұрышының функциясы болады, сондықтан магниттiк индукция өзгередi.

Шеңберлерге ортақ қоректену көзiнен ток келеді. _шеңберде ток резисторға тұрақты кедергі R арқылы, ал _ шеңберде термометр кедергісі _ арқылы беріледі.

(3.11)

(3.12)

Егер жиегіндегі кедергілер тең болса R = _ → айналмалы моменттері тең _.

Онда қозғалмалы жүйе ортаңғы жағдайда болады. Егер жылыту немесе суыту жағдайы болғанда жиектің біреуі арқылы ток күші берілгенде моменттер теңдігі өзгереді, қозғалмалы жүйе үлкен момент жағына қарай жылжиды. Жиектің айналуы жаңа теңсіздік пайда болғанша қозғалыста болады.

Жиекке ток 3 жіңішке спиральдар арқылы беріледі. Жиектің сезімталдығын арттыру үшін логометр көпірлік сұлбасын қосады, ол температуралық компенсацияны анықтау үшін қажет.

1. Жылусыйымдылыққа анықтама беріңіз.

2. Шынайы және орта жылусыйымдылықты қалай түсінесіз?

3. Саны бойынша жылуы шығарылатын заттарды жылусыйымдылық қалай ажыратады?

4. Жылуалмасу процесінің өту шарттарына байланысты жылусыйымдылықты қалай ажыратады?

5. Адиабаталық және изотермиялық процестер кезіндегі жылусыйымдылық неге тең?

6. Идеал және нақты газдар жылусыйымдылығы температураға қалай байланысты?

7. Ср және Cv жылусыйымдылығы бір-бірімен қанлай байланысты?

8. С, Соб, Cm жылусыйымдылықтары бір-бірімен өзара қалай байланысты?

9. t1-ден t2-ге дейінгі диапазондағы жылусыйымдылықты 0-ден t1 және 0-ден t2-ге дейінгі белгілі мәндегі жылусыйымдылықты температурны қалай анықтайды?