Гидростатикалық теңестірілген қысымды өлшеу сұйықтық құралдары
Осындай өлшеу құралдарында (ӨҚ) өлшеніп жатқан қысымның өлшемі жұмыс сұйықтық бағанасының биіктігі болып табылады.
Жұмыс сұйықтығы – дистилляцияланған су, сынап, этил спирті немесе трансформаторлық май. Жұмыс сұйықтығын таңдау өлшеніп жатқан қысым диапазонымен, пайдалану шарттарымен жəне талап етілетін өлшеу дəлдігімен анықталады.
Бүгінгі таңда сұйықтық ӨҚ номенклатурасына шектеу қойылған. Көпшілігі жетілдірілген деформациялық ӨҚ-ға алмастырылған. Технологиялық ағындарда əліде пайдаланылып жатқан сұйықтық ӨҚ қатарына қалтқылы жəне қоңыраулы дифмонометрлері жатады.
Қалтқылы дифмонометрлер.
Жұмыс істеу принципі:дифмонометрді толтыратын жұмыс сұйықтығы бағанасынан пайда болатын гидростатикалық қысым арқылы өлшеніп жатқан қысымның ауытқуын теңестіріп отырады.
Қалтқылы дифмонометр өзара байланысқан 2 ыдыстан тұрады. 1 үлкен ыдыстың F қима ауданы 7 кішкентай (тар) ыдыстың f қима ауданынан үлкен немесе тең (2.2 сурет).
сурет – Қалтқылы дифмонометрдің сұлбасы
Ыдыс 0 нөлдiк белгiге дейiнгі жұмыс сұйықтығымен (сынап немесе трансформатор маймен) толтырылған. Ыдыстың 1 ішкi қуысында есептеу құрылғының 3 тiлімен байланысқан 2 қалтқы болады. Қысымды өлшеу объектіге аспапты қосқанда, үлкен қысым 1-шi ыдысқа, ал кiшiрегі - 7-шi ыдысқа келеді. Қысымның берілуi 5 жəне 6 вентильдер арқылы жүзеге
асырылады. Бір жақты қысымды беру кезінде жұмыс сұйықтығының шығарылу мүмкіндігін болдырмау үшін вентиль 4 қызмет етеді. Осы мақсатпен аспапты объектiге қосу алдында 4-шi вентильді ашады, ал екi ыдыстардағы қысымдардың тұрақтануынан кейiн, жабады. Объектiден аспапты ажырату алдында 4-шi вентильді ашып, ал содан соң 5 жəне 6 вентильдерді жабу керек.
Өлшеу процесiнде, кең ыдыстағы сұйықтық төмен жылжиды, ал онымен бірге 2 қалтқы жылжып, механикалық берiлiс арқылы есептеу құрылғысының 3 көрсеткiшiн жылжытады. Өлшенетiн (Р1-P2) қысымның айырмасы биіктігі h1+h2 сұйықтық бағанының қысымымен теңеспегенше қалтқының жылжуы жалғасады:
Р1 Р2
g( )(h1 h2 ) , (2.4)
мұндағы, g- жергiлiктi еркiн түсу үдеуi;
𝑝 𝖺- жұмыс сұйықтықтың тығыздығы;
p 𝛽 - өлшенетiн ортаның тығыздығы.
V1=V2 деп қабылдап отырып (кең ыдыстаң ығыстырылған сұйықтық көлемі жəне тар ыдысқа келген көлемі), келесіні аламыз:
F·h2 = f·h2,
ал одан:
h2
1
(1 F / f )(
) ( Р1
) . (2.5)
Бұл қалтқы дифманометрдің статикалық сипаттамасынан келесіні айтуға болады: əр түрлi диапазондарда қысымның айырмашылығын өлшегенде қалтқының h2бiрдей жылжуларын алу үшін Ғ/f қатынасын өзгерту керек. Практикада, бір диаметрлі тар ыдысты басқа диаметрлі ыдыспен алмастыру қажет.
Қалтқылы дифманометрлер жоғарғы шектері 6,3 кПа-дан 0,1 МП-ға дейiн мəндермен шектелген номиналды қысым құламаларына негізделген. Дəлдiк кластары - 1, 0 жəне 1, 5.
Артықшылығы: қалтқылы дифманометр өлшеудің жоғары дəлдiгін жəне арнаулы энергия көздерiн қолданусыз көрсетулерді тiркеудiң мүмкiндiгiн қамтамасыз етедi.
Кемшiлiктері: жұмыс сұйықтығы ретінде сынап, улы сұйықтықтың қолданылуы, ол қысым күрт өзгергенде өлшеу объектісі мен қоршаған ортаны ластауы мүмкін
Қоңыраулы дифмонометрлер.
Қоңыраулы дифманометрлер жұмыс сұйықтығына батырылған жəне қысым айырымы себебінен орын ауыстыратын қоңырау болып табылады (2.3 сурет). Қоңыраудың көтерілу кезінде ауырлауы жəне батырылу кезінде салмағының азаю себебінен қарама-қарсы əсер етуші күш пайда болады. Ол
Архимед заңына сəйкес қоңырауға əсер ететін гидростатикалық көтеру күшінің өзгеру кезінде жүзеге асады.
Жұмыс істеу принципі: егер 2 жəне 3 өлшеу камераларындағы қысымдар тең болса, онда 1 қоңырау 2.3 А суретте көрсетілгендей жағдайда болады.
Егер d(Р1 – Р2) қысым ауытқуы бар болса, онда қоңырау қалқып шығады. Көтеру күшінің қысымның ауытқуынан өзгеруі мен гидростатикалық көтеру күшінің өзгеруі теңескенше қоңырау қалқып шығады.
сурет – Қоңыраулы дифмонометрдің сұлбасы Тепе-теңдік жағдайда:
d(Р1- Р2 )F= (dH+dY)fg( p ж - pс).
dh=dY+dX.
d(Р1-Р2 )=dh( p ж - pс)g. FdY=dfdH+(Ф-F)dY.
Мұндағы F – қоңыраудың сыртқы көлденең қимасының ауданы;
dH – қоңыраудың орын ауыстыруы;
dY – қоңыраудың астындағы сұйықтықтың орын ауыстыруы;
df – қоңыраудың қабырғаларының көлденең қимасының ауданы;
dh – қоңыраудың ішіндегі жəне сыртындағы сұйықтықтар деңгейлерінің айырмашылығы;
dX – ыдыс ішіндегі сұйықтықтың орын ауыстыруы;
Ф – кең ыдыстың көлденең қимасының ауданы;
f – қоңыраудың көлденең қимасының ішкі ауданы;
ρж, ρс – жұмыс сұйықтығы мен өлшеніп жатқан ортаның тығыздығы.
Осыдан:
dH
fg(
1
æ Ñ )
d ( P1
P2 ).
0-ден (Р1 – Р2)-ге дейінгі аралығында интегралдағаннан кейін:
H f
fg( æ
Ñ )
( Ð1
Ð2 ) . (2.6)
(2.6) формула – гидростатикалық теңестіруі бар қоңыраулы дифмонометрдің статикалық сипаттамасы.
Кеңейтілген диапазонда қысым ауытқуын өлшеуді қамтамасыз ету үшін f/df мəнін мүмкіндік болғанша азайту керек.
Қоңыраулы дифмонометр өте жоғары сезімталдыққа ие. Сол себептен, кіші қысым, қысым ауытқуын жəне вакуумды өлшеу кезінде қолданылуы мүмкін.
Кейбір қоңыраулы дифмонометр модификациялары, қоңыраудың орын ауыстыруы байланыс каналы арқылы берілетін унифицирленген сигналға түрленетін Т түрлендіргіштерімен жабдықталады.
Достарыңызбен бөлісу: | 
