Өлшеудің техникалық ҚҰралдары
тарау. Температураны өлшеу
жүктеу 1,71 Mb.
|
тарау. Температураны өлшеуЖалпы мəліметтерДененің қызу деңгейін сипаттайтын физикалық шама температура деп аталады. Технологиялық процестердің барлығы жəне заттың түрлі қасиеттері температураға тəуелді. Дененің тікелей өлшенетін физикалық қасиеттерінің температураға тəуелдді болатынын есепке алып, температураны тек қана жанама жолмен өлшей аламыз. Бұл қасиеттер термометриялық деп аталады. Оларға ұзындық, көлем, тығыздық, термоЭҚК, электр кедергі жəне т.б. жатады. Термометриялық касиеттерімен сипатталатын заттар термометриялық заттар деп аталады. Температураны өлшейтін құрал термометр деп аталады. Термометрді құрастыру үшін температуралық шкалаға ие болуымыз керек. Өлшенетін термометриялық қасиеттің мəндерімен температураның нақты функционалдық сандық байланысын температура шкаласы деп атайды. Алғашқы температуралық шкалалар (1.1 кесте) температура мен термометрлік қасиет ретінде қолданылған сұйықтық көлемінің ұлғаюы арасындағы сызықтық байланысы болуында негізделген. Температуралық шкаланы құрастыру үшін таза заттардың фазалық тепе- теңдігінің температуралары болып табылатын t1 жəне t2 тірек (реперлік) нүктелері таңдалынады. (t2 - t1) аралығы температуралық интервал деп аталады. Фаренгейт (1715 ж.), Цельсий (1742 ж.) жəне Реомюр (1776 ж.) шкалаларында t1мұздың еру нүктесі, сəйкесінше +32ºF, 0ºC, 0ºR, ал t2судың қайнау нүктесі 212ºF, 100ºC, 80ºR болып келеді. Бұл шкалаларда (t2 - t1) сəйкесінше N=180, 100, 80 тең бөліктерге бөлінеді. Əр интервалдың 1/N бөлігі Фаренгейт градусы - ºF, Цельсий - ºС градусы жəне Реомюр - ºR градусы деп аталады. Сонымен, градус бұл шкалаларда өлшем бірлігі болмайды, тек бірлік аралығын – шкала масштабын құрайды. Сондықтан мұндай шкалалар шартты деп аталады. кесте – Шартты температуралық шкалалар
Бірдей термометрлік қасиет пен бірдей қалыпты градустық шкалаға ие түрлі термометрлік заттарды (мысалы, сынап, спирт, т.б.) қолданатын термометрлердің көрсеткіштері тек реперлік нүктелерде (мұздың еру температурасы мен судың қайнау температурасы) бірдей болады, ал басқа нүктелерінде көрсетулер əр түрлі. Бұл t0мен термометриялық қасиеттің арасындағы аралық байланысы сызықты емес болуымен анықталады. Заттардың термометриялық қасиеттерiнен тəуелсiз температуралық шкаланы жасау мəселесінің шешімін 1848 жылы Кельвин тапқан. Ол ұсынған шкала термодинамикалық деп аталды. Температураның термодинамикалық шкаласы жылу динамиканыңекінші заңын қолдануында негiзделген: Карно кері циклі бойынша жұмыс iстейтiн жылу машинаның пайдалы əсер коэффициенті тек қана қыздырғыш пен тоңазытқыш температураларымен анықталады жəне жұмыс затының қасиетіне тəуелсіз болып келеді. Алынған температура шкаласы жұмыс (термометриялық) затының қасиетіне тəуелсіз жəне абсолютті шкала деп аталады. Абсолютті температураның белгілі бiр мəнi болу үшiн, су қайнауының жəне мұздың еруiнiң нүктелерiнiң арасындағы термодинамикалық температуралардың айырымын 1000С тең деп қабылдауға ұсыныс жасалған. Мұндай айырым мəнiн қабылдау мақсаты -термодинамикалық температуралық шкаласының сандық өрнегі Цельсийдің жүз градус температуралық шкаласында мирасқорлығының сақталуы. Сонымен, екі шкала да бірдей репер нүктелеріне негізделуінен, 1 Кельвин градусы (1К) Цельсийдің 1 градусына (10С) сəйкес келеді. Осындай температуралық шкаланы іске асыру үшін газдық термометр құрылған. Газдық термометр идеалды газға жақын термометриялық затпен толу себебінен оның жұмысы идеал газ заңдарына негізделген. Тəжірибе жүзінде газдың қысымы нөлге ұмтылатын жағдайда, 0÷100 0С температуралар интервалында, газдың көлемдік кеңеюдің температуралық коэффициенті β = ! 273.15 . Осылайша абсолют температураның нөлдік мəні (-273.150C) сəйкес. Осы шкала бойынша мұздың еру температурасы 273,15 К. Менделеев Д.И. (1874 ж.)жəне бір мезгілде одан тəуелсіз Кельвин термодинамикалық температура шкаласын 1 репер нүктесі – судың үштік нүктесі бойынша СҮН (судың қатты, сұйық, газ тəрізді фазаларындағы фазалық тепе-теңдік нүктесі) құруды ұсынды. Бұл нұкте 0,0001 К аспайтын қателігімен оңай жүзеге асады. Осы нүкте температурасы СҮН = 273,16 К деп қабылданған, яғни мұздың еру температурасынан 0,01К-ге артық. Екінші репер нүктесі тəжірибеде жүзеге асырылмайтын, бірақ бекітілген мəні бар абсолютті нөл болып табылады. 1967 жылы XIII өлшем жəне салмақ бойынша «Кельвин - судың үштік нүктесінің термодинамикалық температурасының 1/273,16 бөлігі»: 1К = 1/273,16 СҮН. Сонымен қатар, термодинамикалық температура Цельсий градусымен де көрсетілуі мүмкін: t˚С = T – 273,15 K. Қазіргі таңда XIII өлшем жəне салмақ бойынша Бас конференция қабылдаған «Халықаралық практикалық температуралық шкала 1968» МПТШ-68 пайдаланылуда, ол 13,956-ден 3660 К-ге дейінгі (-259,194оС-ден 3387оС дейін) диапазонды қамтитын 11 негізгі жəне 27 екіншілік репер нүктелеріне негізделген. кестеде МПТШ-68-ің негізгі репер (тұрақты) нүктелері келтірілген. кесте – МПТШ-68-ің неізгі репер нүктелері
Ғылым мен техниканың əртүрлі салаларында температураны өлшеудің көптеген түрлері мен принциптері қолданылады. Мұнай өңдеу жəне жылу энергетика саласында температураны өлшеу құралдарының келесі түрлері кең қолданыста. Қолданылатын термометрлік қасиеттеріне қарай олардың классификациясы 1.3 кестесінде көрсетілген. кесте – Температураны өлшеудің техникалық құралдары
жүктеу 1,71 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Басты бет
рсетілетін қызмет
халықаралық қаржы
Астана халықаралық
қызмет регламенті
бекіту туралы
туралы ережені
орталығы туралы
субсидиялау мемлекеттік
кеңес туралы
ніндегі кеңес
орталығын басқару
қаржы орталығын
қаржы орталығы
құрамын бекіту
неркәсіптік кешен
міндетті құпия
болуына ерікті
тексерілу мемлекеттік
медициналық тексерілу
құпия медициналық
ерікті анонимді
Бастауыш тәлім
қатысуға жолдамалар
қызметшілері арасындағы
академиялық демалыс
алушыларға академиялық
білім алушыларға
ұйымдарында білім
туралы хабарландыру
конкурс туралы
мемлекеттік қызметшілері
мемлекеттік әкімшілік
органдардың мемлекеттік
мемлекеттік органдардың
барлық мемлекеттік
арналған барлық
орналасуға арналған
лауазымына орналасуға
әкімшілік лауазымына
инфекцияның болуына
жәрдемдесудің белсенді
шараларына қатысуға
саласындағы дайындаушы
ленген қосылған
шегінде бюджетке
салығы шегінде
есептелген қосылған
ұйымдарға есептелген
дайындаушы ұйымдарға
кешен саласындағы
сомасын субсидиялау
рсетілетін қызмет
халықаралық қаржы
Астана халықаралық
қызмет регламенті
бекіту туралы
туралы ережені
орталығы туралы
субсидиялау мемлекеттік
кеңес туралы
ніндегі кеңес
орталығын басқару
қаржы орталығын
қаржы орталығы
құрамын бекіту
неркәсіптік кешен
міндетті құпия
болуына ерікті
тексерілу мемлекеттік
медициналық тексерілу
құпия медициналық
ерікті анонимді
Бастауыш тәлім
қатысуға жолдамалар
қызметшілері арасындағы
академиялық демалыс
алушыларға академиялық
білім алушыларға
ұйымдарында білім
туралы хабарландыру
конкурс туралы
мемлекеттік қызметшілері
мемлекеттік әкімшілік
органдардың мемлекеттік
мемлекеттік органдардың
барлық мемлекеттік
арналған барлық
орналасуға арналған
лауазымына орналасуға
әкімшілік лауазымына
инфекцияның болуына
жәрдемдесудің белсенді
шараларына қатысуға
саласындағы дайындаушы
ленген қосылған
шегінде бюджетке
салығы шегінде
есептелген қосылған
ұйымдарға есептелген
дайындаушы ұйымдарға
кешен саласындағы
сомасын субсидиялау