ПоәК 042-14-1-05. 01. 20. 05/01-2010 №1 басылым «30» қыркүйек 2010 ж

Оптикалық газоанализатор газ қоспаларының көптеген компоненттерін зерттеу үшін қолданылады: СО,СО₂, СН₄, NH₃, NO₂,Cl_2, SO₂, H ₂S және басқа өлшеу диапазоны 0,001-100%- көлем, нақтылығы 0,5-20. Оптикалық газоанализаторлар бірнеше үлкен приборлардан тұрады, бұлардың жұмыс принціпі зерттелмек заттың концетрациясын өзгерту арқылы оптикалық қасеттерінің өзгеруіне негізделген. Мұнымен қатар оптико-акустикалық, ульрокүлгін , фотоколориметриялық тәсілдер де қолданылады. Спектрфотометриялық, интерферометриялық т.б. тәсілдер онша коп пайдаланылмайды.

Атмосферадағы метанның микроконцентрациясын анықтайтын газоанализатордың жұмыс принціпі ультродыбыстық жылдамдығы өлшеуге құрылған.

Хромотография-дегеніміз көпжиындықты қоспалардың физикалық түрде ажырату тәсілдері.Бұл процестерде қоспалардың жиындығы екі фазада бөлінеді, бірі үлкен жазықтықтын қимылсыз қабат, екіншісі: ағыс, қозғалмайтын қабаттан сүзіледі.

Қазіргі уақытта хромотография ең көп таралған әдіс болып саналады. Бұл әдіспен әртүрлі құрылымдағы қоспалар; металдың, сұйықтың, газдың, биологиялық ортаның, құрылымдары зерттеледі. Хрмотография технологиялық процестерде де пайдаланылады. Хромотографиялық әдістің ьолу әдістерінің көптеген түрлері бар.Олары адсорбция ұшпайтын сұықтарды еріту, химиялық реакциялар әсерімен, ерімейтін қоспаларды құру түрінде пайдалынады.

Қозғалмайтын фаза ретінде ұнтақ түрде, қатты және сұйық сарбент пайдаланылады.Ал қозалыстағы фаза ретінде сорбентке қарағанда инертті газдар пайдаланылады. Өндірістік автоматтанырылған хромотографтар. Хромотогровтың хабарларды өндеу үшін арнайы құрылымдармен қамтамасыз етеді.

Өндеу дегеніміз хромотографиялық шыңдарды тану және есептеу операцияларын жүргізу. Өнделетін қоспаның сандық және сапалық құрамын анықтайтын, көптеген электромеханикалық және пневматикалық құрамдар қолданылады.

Өлшеу диапазоны 10^-5-10^-2 дан 100%-ке дейін, қатысты қателік ±(2-5) %-ке дейін, температура 40-300^оС дейін.

Қазіргі автоматтандырылған газоанализаторлар анализ жасалатын газға өте қатаң талап қояды.

Газдың механикалық қоспалардаң кірленуі, температурасы, қысым ылғалдығы, фазалық құрамының өзгеруі, зиянды заттармен кірленуі, зертеудің қателіктеріне зерттелетін газды дайындайтын, тазалайтын жүйелердің негізгі қызметі: қатты фазалардан ажырату, ыстық өндеу, сұйық фазалардан ажырату.Қысымның қалыптастыруы . Үлгіні транспорттау, шығының бақылау.

Осы қызыметтерді атқару үшін, жекеленген агрегеттар құрылымдар болады, онымен қатар газдық үлгілердің жыйындық дайындаған жасау үшін блоктың конструкциялар қолданылады.

Газдың үлгілерін алып, оны алғашқы тазартудан өткізу үшін арнайы керамикалық газ жинайтын құрылғылар қолданылады. Ал жұқа тазалау үшін газ тазалайтын арнайы құрылымдар пайдалынады. Кейбіреуінде кептіргіштер де бар. Газды өлшеген бөлшектерден тазалау үшін электрофильтірлер қолданылады. Бұның жұмыс принціпі теріс зарядты пайдаланып, газды ионизациялайды. Өлшенген бөлшектерге қойылған иондар оларды тұңдырғыш электродтарда тұңдырады.

Газдың температурасын 30^оС –қа дейін түсіру үшін газды сумен салқындататын құрылғылар пайдаланылады. Газды алған жерінен газоанализаторға дейін әрқарай газ магистральіна транспортирлау үшін, әртүрлі қондырғылар пайдаланылады. Бұл қондырғыларға ауа электорлары мембраналық қондырғылар пайдаланылады. Бұлар көлемдік әсер ететін микрокомпрессорларлық машиналарға жатады.

Қысымның тұрақтандырушылар ретінде қысымды төмендететін әртүрлі редукторлар пайдаланылады 70МПа-дан 1кПа –дейін.

1.Механикалық газоанализаторларының жұмыс принціпін сипаттаңыз.

2.Термокондуктометрлік газоанализатордың жұмыс принціпінің негіздері қандай?

3.Диамагнитті ортадан паромагнитті ортадан айырмашылығы қандай?

4.Оптика-акустикалық газоанализатордың құрылысы мен жұмыс істеу принціпін түсіндір.

6. Термомагнитті газоанализатордың құрылысы мен жұмыс проинціпін түсіндір.

7.Хроматографтін жұмыс принціпінің негізі?

8.Түсті металл мен қортпалардың қысым арқылы өндеудің ерекшеліктері.

1. Фарзане Н.Г Технологиялық аспаптар мен өлешулер:Кітап жоғары оқу орны үшін /Л. В. Ильясов, А. Ю. Азим-заде.Москва:Высшая школа,1989-456б.

2. Котов К. И. Автоматтық технологиялық процесс және бақылау,өлшеу құралы. Шағынпроцессорлық және есептеуіш техника/М.А. Шершевер.-М.:Металлургия,1989.-496б.

3. Гольцман В.А Автоматтық жылулық процесі және бақылау аспаптары. –М: Высшая школа,1980.-240б.

4. Топерверх Н.И Жылу техникасы мен реттеу аспабы/М.Я Шерман. -М.:Металлургия,1976.-510б.
СДЖ-ға арналған тапсырмалар (тақырып 7) [1,4]

Реферат: Механикалық, жылулық және магниттік газоанализаторлар, жұмыс принціпі, құрылысы және пайдалану ортасы.

Реферат: Электірлік және оптикалық газоанализаторлар, жұмыс принціпі, құрылысы және пайдалану ортасы.

Реферат: Ульродыбыстық және ионизациялық газоанализ. Газ қоспаларының хроматографиясы, жұмыс принціпі, құрылысы және пайдалану ортасы.

Тақырып 8. Заттардың шығындарын өлшеудің әдістері мен құрамдары (4сағат)

Дәрістің жоспары:

1.Жалпы мағұлмат және класификация.

2.Көлемдік есептеуішпен шығын өлшеуіштер.

3.Ауыспалы қысымы шығын өлшеуіштер.

4.Тұрақты қысымды шығын өлшеуіштер.

5. Шығын өлшеуіштер арнайы әдістер және құралдар.
Технологиялық процесстердің негізгі көрсеткіштерінің бірі болып құбыр өткізгіштерден ағатын заттардың көлемі саналады.

Шығарылатын өнімдердің сапасын жақсарту қажеттілігі және технологиялық жүйенің басқару процестерін жетілдіру әртүрлі заттардың нақты өлшеуіштерін жетілдіруге үлкен мән береді. Заттардың шығын өлшейтін құралға өте үлкен талап қойылады. Өлшенетін заттардың физик-химиялық қасиеттерінің әртүрлілігі және өндірістің метрологиялық сипаттамаларға қойылатын талаптарын, өлшегіш құралдардың сенімділігіне арттыратын көптеген құралдардың іске қосылуына себеп болады.

Заттың саның оның көлемі және салмағы-кг, ал көлемі –м³, л.Өлшеуіш құралдар есептеуіш деп аталады.

Заттың шығыны деп заттың саны, шығын өлшеуіш дегеніміз бір уақыт аралығында қиылыстан өтетін, заттың бөлімін өлшейтін құрал.

Көлемдк шығын өлшемі:м³/сек, м³/с, л/ мин, және салмақтын шығын өлшемі: кг/сек, кг/с, т/с. шығын өлшегіштін белгісі арқылы уақыт аралығында қанша зат өткенін білуге болады.Бұл өлшеуіштер екі үлкен топқа бөлінеді: көлемдік және жылдамдық.

Өндірісте ең көп пайдаланылатын шығын өлшеуіштер жұмыс принціпі бойынша негізгі мына топтарға бөлінеді.

1. 
   Гидравликалық ауыспалы қарсылық шығын өлшегіші. Бұлар шығынды құбыр өткізгіштегі қысымның өзгеруі бойынша өлшейді.
   
2. 
   Гидравликалық тұрақты қарсылық.
   
3. 
   Индукциялық шығын өлшеуіштер.
   
4. 
   Инерцияның шығын өлшеуіштер.Бұлар қысымын өлшеу уақытында өзгеріп тұрған заттарды өлшейді.
   

Жоғары туралық, көрсеткіштердің сенімділігі және құрылысының қарапайымдылығы үшін бұл топтың құралдары өте кең пайдалынады. Көлемдік есептегіштердің жұмыс принціпі ,периодты не үздіксіз келіп тұрған көлемді санайды.

Бұл есептеуіштердің кең тараған түрі сопақ шестернялы есептеуіштер. Шестернялардың біреуінін осі, корпустық сыртындағы есептеуіш механизмді айналдырады. Шестернялардың құралдарының үйкелуін азайт үшін, корпустық қабырғасы мен шестернялар горизонталь осьте орнатылады.

Есептеуіштердің колибірі D=12-250мм. Өлшеуші шегі 0,01-250м³/с, нақтылығы ±(0,5-1)%.

Газдың ағындары өлшеу үшін, ротациялық есептеуіштер қолданылады. Бұлардың жұмыс істеу принціпі сопақ шестернямен жұмыс істейтін есептеуіштердікіндер. Бірақ шестернялардың орынында екі сегіздік формалы ротр айналп тұр. Ротрлық есептеуіштердің түрлері өте көп. Бұлар 40-тан 40000м³/с, қысымы 0,1;0,6;1,6;6,4;МПа , калибірі 50-1200мм, нақтылығы 1,0;3,0;

Сұйық өлшейтін көлемдік өлшейтін басқа да конструциялары бар.,ожау тәрізді, сақиналы, дисктік т. б. Лопасты есептегіштерге жататындар деп мұнай өнімдерінің көлемін өлшейтін минералдық майлар, және ашу сұйықтарды өлшейтін құралдар аталады.Лопасы өлшеуіштердің бірнеше конструктивті нұсқалары бар, олардың негізгі бөлшектері ьолып айналмалы барабан мен пластикалық қалақтар есептеледі. Кинетикалық және метрологиялық сипаттары бойынша келешегі мол деп осы (лопастық) есептегіштерді айтады.

Лопасты есептегіштер тұрақты түрде мұнай-химиялық заводтарында және жылжымалы қондырғыларда автотолтырғыштарда пайдаланылады. Есептеуіштердің өлшемдері: шартты өткізгіш 100-150мм, жоғарғы шегі 100-300м³/с және дәлдік класстары 0,25-0,5.

Жылдамдықты өлшеуіштер, көлемдік тәрізді өлшеу орталығының көлем санын анықтайды. Бірақ длардан өзгешелігі өлшеуіш камералары болмайды, және заттың жанама өлшемін білдіреді.

Жылдамдықты өлшегіштердің сезімтал тетігі болып аксиальдық немесе тангенсалдық турбинкасы есептеледі, тетікті есептері арқылы өшетін сұйықтын ағысы айналдырады.

Негізінде жылдамдық есептеуіштерді қолданған уақытта, өлшеуіш ретінде электірлік тахогинератор пайданылады. Бұл гинератордың роторы жылдамдық есептеушінің турбинкасың осінен айналады.

Статордағы ЭДС екінші текті құралмен өлшенеді. Аксиальді турбинкасы бар есептеуіштер шартты, өткізгіштігі 50-300мм диаметрлік, заттың шығының өлшемі 3-1300м³/с, Нақтылығы 1,0;1,5;2,0;

Аз шығындалған уақытта заттың саның өлшеу үшін тангенсальді турбинкалы жылдамдық есептеуіштер қолданылады.

Бұл есептеуіштерде қисық не түзу қалақты турбинкалар вертикальді осьте орнатылады. Сұйықтын ағысы турбинкаға тангенсальді жалғанады да оны қозғалысқа келтіреді. Сұйықтын турбинканың қалағына келтіру әдісіне қарап көп ағысты және жалғыз ағысты есептеуіштерге бөлінеді.

Бір ағысты есептеуіштер қалақтын бетінде түзу жолға сүзгіштен бір ағыспен келеді.

Көп ағысты есептеуіштерде шеңбердің бойында екі қатар болып орналасқан сопылар тұрады.Төменгі қатар сопылардан сұйық турбинкалардың айналу камераларынан шыққан сұйық ағады. Бір ағысты есептеуіштер конструкциясы бойынша қарапайым және қысым аз болады. Бірақ турбинканың негізінін ескеруінен сенімсіз.

Тангенсальді турбинканың есептеуіштер өлшемдері калибр 15-40мм, өлшемдердің жоғары шегі 3-20м³/с,нақтылығы 2,0-3,0;

Бұлардың негізгі кемшілігі көрсеткіштердің өлшенетін заттың қоюлығына байланыстылығы.

Шығын өлшнгіш көмегімен шығын өлшеу әдісінің негізіне қысымның төмендеу елесі қойылған, потенциялдық энергияның өзгеруімен бекітілген. Статистикалық қысым құбырдың қысылған жерінен ағатын.Қысылатың стандартты құрылғы ретінде диафрагма, сопла, Вентури сопласы, Вентури құбыры (сызба) қолданылады.

Көрсетілген әдіс бойынша құбырөткізгіште орнатылады, қысқыш құрылғының біреуі. Өлшенетін ағынның ағу кезінде, қысқыш құрылғының ортасынан ағын жылдамдығы үлкейеді. Оның қысылғанын қарағанда қысымның төмендеуі ∆P=P₁-Р₂ және қысылмайтын сұйықтын шығын арасындағы тәуелділігі Бернулли теңдеу арқылы анықтауға болады, энергияның сақталу заңын анықтайтын және өлмейтін ағынның теңдеуі.

Бұл теңдеулердің қосылып шешілсе , G салмағын есептейтін формула алуға болады, кг/с, және көлемдік Q,м³/с, қысылмайтын сұйық шығыны:
G=a*F_o 2p*∆P, (17)
Q= a*F_o (2/p)*∆P, (18)
мұндағы а-шығын коэффиценті

Ғ_о-қиылысу алаңының қысылу қиылысы, м²

р-сұйық тығыздығы, кг/м³

∆P-қысымның төмендеуі, Па.

Шығын өлшегіштің кең қолданылуы қысымның анда-санда төмендеуі оның өзіне қойылған талаптардың жақсы екеніне байланысты. Оларға қарапайымдық және сенімділік , қимылдайтын бөліктердің жоқ болуы, сериялық өңдірілгендердің жеңілдігі, төмен бағалы, практикада әртүрлі шығындарды өлшеу мүмкіндігі , шығынөлшегіш арқылы градуировтік мінездемелерд есептеу жолымен алынуы, яғни қымбат тұратын шығын өлшегіш метрологиялық құрылғылардан.

Шығын өлшегіш тұрақты қысымның төмендеуі және шығын өлшегіш аққыштығы үлкен құралдар тобына жатады газ немесе сұйық шығынды өлшеу үшін. Бұл шығын өлшегіш аққыш дене (Қалқыма, поршень, клапан, бұрылатын пластика, шарик және т.б) күшке байланысты ағынның ағатын жағынан қабылдайды, шығынның өсуі көбейеді және аққыштық денені ауыстырады, осының нәтижесінде ауысатын күш төмендейді және қайта бірқалыпты болады, қарсы тұрған күш.

Қарама-қарсы тұрған күш ретінде аққыштың дененің салмағы жатады, ағынның астымен үстіне қозғалу барысында немесе қарама-қарсы тұрған серіппенің күші, егер ағынның бағыты қайтып келсе.

Шығын өлшегіш аққышы, сұйықтын және газдың шығының өлшеу үшін қолданады, бірнеше түрлері бар (Сызба).

Газды және сұйықтың шығының өлшеу үшін технологиялық ағында ротаметр қолданады, өзгерілген элементтермен қамтамасыз етеді электірлік (сызба) немесе пневматикалық шығарылған сигналмен.

Ротаметр (сызба) металл корпустан құралған, ішінде шығынның аққыштық денесі ауысатын және ұштағы клапан профилі өзгеру арқылы. Клаппанның жұмыс істейтін жоғарғы жағының арасы және сақиналы диафрагмада ауыспалы өтетін диапазон әжәптәуір кең-0,0025-тен 63 м³/с, сұйықтық бойынша 0,04-ден 400 м³/с-ға дейін газ бойынша , өндіріс ротаметрінің шартты жолының диаметрі 3-тен 150мм-ге дейін, екінші текті құралының жиындығында ротаметр нақтылығы 1,0;1,5;2,5;4,0.

Поршндік шағын өлшегіште қысымның (сызба) әрдайым төмендеуі поршень салмағы жүкпен және өзектін бірқалыптылығы қысымның төмендеуінің штокы цилиндірдің бір жақ қабырғасының тік бұрышты тесігінің шығуы бастапқы және соңғы.

Поршньдік шығын өлшегіштің нақтылығы 2,5.

Шығын өлшеу үшін, қазіргі кезде кейбір арнайы құрылғылардың пайдалануы заттың салмағы және көлемі; әртүрлі өндіріс орындарында қолданыла алады.

Бұл шығын өлшегіш азық-түлік өндірісінде көп қолданады, мысалы: Сыра, әртүрлі шырындар, қант сиропы, сұйық ашытқы, сүт.

Индукциондық шығыш өлшегіштің жұмыс істеу принціпі электромагнитті индукция заңында негізделген, өткізгіштігінде магниттік күш сызығы қиылысады, индукцияланады ЭДС.Сілтеушінің қозғалу жылдамдығы пропорцияналды. Егер сілтеуші ретінде электроөткізгіш сұйықты қолданады, магниттік екі полюс арасымен өтетін, және ЭДС сұйықта өткізілгенді өлшеу, онда жылдамдықты немесе шығындалған сұйықтын көлемін анықтауға болады.

Электромагниттік шығын өлшегіш сызбасы. Магнит емес құбырдың бөлігінің ішінде (изоляциялық материалмен жабылған) бірқалыпты магниттің пайда болуы, N-S электромагнит көмегімен. ЭДС, сұйықта пайда болатын , оның магнит өрісін өткен кезде және тура пропорциональді сұйықтың шығыны, екі электроттармен шешіледі, құбырөткізгіштін қабырғасына бекітілген, бір-біріне қарама-қарсы диаметрлі. ЭДС өлшенетін блоктың кіруіне беріледі, керекті сигнал пайда болады, пропорциональді шығынды. Сигнал күшейткіш арқылы күсейтеді және өлшейтін құралға түседі, шкаласы оның шығын бірлігінде градуировті қазіргі кезде шығарылатын электромагниттік шығын өлшегіш шығынды өлшеуге мүмкіндік береді,кең диапазонда 1-2500м³/с диаметрі 10-1000мм құбырөткізгіш үшін, сызықтың қозғалыс жылдамдығы кезінде 0,6-10м/с-та, нақтылығы 1,0-2,5.Электромагниттік шығын өлшегіш газдың шығының және сұйықты электроөткізштігі 10^-5-10^-3 См/м-деп аспайтын өлшенуі жарамсыз, мысалы мұңдай өнімдері, спирттер және т.б.

Егер дыбыс толқыны қозғалу ағынына жүргізілген болса, олардың жылдамдығы қосылады, егер ағынға қарсы алынады . Ультродыбыс өтілуі уақыт әртүрлілігі, ағынның бағыты және пропорционалдік жылдамдық ағынына қарсы, сондықтан, ағатын сұйықтын шығыны.

Құбырдың диаметр шегі 1,5-50мм, осыларға негізінде шығын өлшегіштер қолданылады, құбырға оралған орамның ұзындығы 10-100мм, сыртқы қыздыруды орналасумен шығын өлшегіштің нақтылығы 1,5-3,0.

Негізгі жетіспеушілік-үлкен инерцияның болуы.

Ионизациондық шығын өлшегіш.(сызба). Газдың шығының өлшеу үшін қолданылуы мүмкін.

Оның жұмыс істеу негізі, газдың құбыр арқылы ағуы, әрдайым ионизацияланғанады радиоактивті шағылудың көмегімен. Гамма көзінің шығарушысы ретінде- шағылу кобальтық шығару пайдаланады, арнайы қорғайтын контейнерге салынған.

Ионизацияланған әдіс сұықтын және будың шығын өлшеуге қоданылады. Сонда қозғалған ағын әрдайым радиоактивті таңба шыарады. Аз өмір сүретін изотопты қолданған үшін. Өндірісте радиоизотопты гамма-электронды конвейрлік таразылар шығарылады, қатты бытыраңқы материялдардың шығының үзбей өлшеу үшін.
Бақылау сұрақтары.

1. 
   «Массалық» және «көлемдік» шығын-деген түсініктерге анықтама беріндер және олар қандай бірліктерде өлшенеді?
   
2. 
   «Санаушы» түсінігі «шығын өлшегіш» түсінігінен айырмашылығы неде?
   
3. 
   Сіздер қандай шығын және сұйық мөлшерін, газдың және будың өлшейтін шығын өлшегіш тобын білесіз?
   
4. 
   Сіздер стандартты қысатын құрылғының типін білесіз.
   
5. 
   Қысымның анда-санда төмендеуі бойынша шығын өлшеуінің принціпін түсіндір?
   
6. 
   Ротаметрдің жұмыс істеу принціпі неде негізделген?
   
7. 
   Шығын өлшегіштің аққыштық құрыцлғысының жұмыс істеу принціпін түсіндір, арнайы әдістерді және шығын өлшеу үшін арналған құралдар.
   

Ұсынылған әдебиеттер:

1.Фарзане Н.Г. Технологические измерения и приборы:Вузға арналған кітаптар/ Л.В. Илясов, А.Ю.Азим-заде.-М.: Жоғрғы мектеп,1989.-456 б.

2.Котов К.И Средства измерения, контроля и автоматизации технологических процессов. Вычислительная и микропроцессорная техника/М.А. Шершевер.-М:: Металлкргия, 1989.-496 б.

3.Гольцман В.А. Приборы контроля и автоматики тепловых процессов.-М.: Жоғарғы мектеп, 1980-240б.

4.Топерверх Н.И. Теплотехнические измерительные и регулирующие прибор/ М.Я. Шерман.-М.: Металлургия, 1976-510 б.

Реферат: Көлемді есептеуіш және шығын өлшегіш, жұмыс принціпі, құрылғысы және падалану ортасы.

Реферат: Ауыспалы қысым шығын өлшегіш, жұмыс принціпі, құрылғысы және падалану ортасы.

Реферат: Тұрақты қысым шығын өлшегіш, жұмыс принціпі, құрылғысы және падалану ортасы.

Реферат: Шығын өлшеу үшін арналған арнайы әдістер және құралдар, жұмыс принціпі, құрылғысы және падалану ортасы.

Тақырып 9. Ылғалды өлшеу үшін арналған әдістер және құралдар.(2 сағат)

Дәріс жоспары:

1. 
   Нгеізгі мағұлматтар және классификация.
   
2. 
   Газдың ылғалдығын өлшейтін құрал және әдісі.
   
3. 
   Сепкіш және қатты материалдың ылғалдығын өлшейтін құрал және әдіс.
   
4. 
   Қатты және сепкіш материалдардың арнайы ылғапл өлшегіштері.
   

Техника және ғылымның әртүрлі жақтары үшін көп мағынаға ие, газдың, қатты, сепкіш материалдарлық –қатты металлемес және көптеген газдар үшін керекті компонент болады. Ауалы ортаның ылғалдығын өлшеу үлкен мағынаға ие, және де қатты материалдар және азық-түлік тағамдарда ылғалдылық материалдың сапасын және технологиялық қасиетінін көрсеткіші.(олардың ылғалдықсыз таза салмағынан).

Ылғалдылық өлшеу үшін арналған құрылғы, ол ылғыл өлшегіш , екі үлкен топқа бөлінеді: Газдың ылғалдығын өлшейтін ылғал өлшегіш және қатты және сепкіш материалдың ылғалдығын өлшейтін өлшегіш.

Газ ылғал өлшегіші өзі-психрометрлік , конденсациондық, сорбционды , электрометрлік, кулонометрлік т.б. болып бөлінеді.

Қатты және сепкіш материалдар ылғал өлшегіштері-салмақты, кондуктометрлік, сыйымдылықты,нейтрондық, радиоизотопты және ядерлікмагнит резонансқа,адсорбциондық, сорбциондық, гигрометрлік және т.б.

Газдың және ауаның ылғалдығы олардың құрамында сулы бу және мөлшерінің сипаттамасы арқылы анықтайды. Көбінесе мына мөлшерлер қолданылады:

Абсолюттік ылғал:-сулы буының салмағы, құрамында ылғал көлемі немесе құрғақгаз бірлігінен тұратын, г/м³ немесе кг/м³.

Ылғалққұрамды –сол көлемдегі құрғақ газ салмағының сулы бу салмағының қатынасы, мөлшері өлшемсіз.

Көлемдік ылғалдық-құрғақ немесе ылғал көлемі сулы бу көлемінің қатынасы, мөлшері өлшемсіз.

Парциалдық қысым-сулы бұдың қаттылығы, газ құрамында болатын, көлем бірлігімен өлшенеді.

Психрометрлік әдіс автоматтың өндіріс құралдар қатарының негізгі құралына қойылған, газдың және ауаның ылғалдылығын үзбей өлшеу үшін арналған. Көбінесе осы топты құралдардың жаратылуы электронды психрометр болады.Принципиялды олар сынапты психрометрмен көрсетілген , бірақ олар мынамен айырмашылығы бар, температура анықтау үшін датчик орнына терможұп қолданылады, кедергі термометрі, жартылай өткізгіш термисторы. Электронды психрометрдің көптеген сызбасы бар, сезімтал элемен типімен айырылатын, қосылу тәсілі, конпенсациялы сызба, ылғал термометрдің ылғал жүйесінің құрылысының негіздері.

Электронды әдіс өлшеуі температураның әртүрлі психрометрлігі.

Өлшенетін бөлігі екі аыспалы тоқ көпірден тұрады.

Конденсационды ылғал өлшегіш. Конденсационды әдіс газ ылғалдығын өлшеуші немесе нүкте әдісі, газ үлгісінің суытуында негізделген тамшысы ылғалдық түсу температурасына дейін. Нүктенің температурасын және зерттелетін газ температурасын біле отырып оның қатысты ылғалдығын анықтауға болады.

Нүкте әдісі әртүрлі газ қысымда ылғалдылықты өлшеуге мүмкіншілік береді-10-15МПа дейін және жоғары.

Құралдар құралым қатары бар, нүкте әдісі арқылы ылғалдылық өлшеу үшін арналған, сезімтал элементтің суыту әдісінен айырмашылығы , осында сұлу бу тіркеледі, тіркелу моменті белгілегенде, нүктенің түсуінің температурасын өлшеу.

Бекітілген тәртіпте жұтылған және жойылған мөлшері судың уақыт бірлігіне тең, және осыдан өлшейтін шыңжырдың тоқ күшінде сезімтал микроамперметрмен өлшенген, ылғалдың концентрация шегі зерттелуші газда болады.

Қазіргі заманғы кулометрлік ылғал өлшегіш (КИВГ, КСВГ, және т.б.) ылғалдың аз құрамын анықтау үшін арналған газдарда (ылғалқұрамды 0,107ден 815 мг/м³ дейін), негізгі өлшенген қателік ±5-10%.

Қаралғандардан басқа, ылғал датчигі инфрақызылды белгілі, ультрокүлгінді, радиоизотопты және т.б. , бірақ олар әрдайым қолданбайды.

Ылғалдылық үлгінің салмағының әртүрлілігінің бастапқы және соңғы кептіруінше анықталады. Салмақты әдістін жетіспеушілігі белгілі кешігуі (10-15 мин), оның жүйелік автоматтық бақылау және жүргізлуіне қолданылуына кедергі етеді.

Тағам өндірісінде материалдың және әртүрлі тағамдардың үстіңгі ылғалдығы көптеген мағына береді. Негізінен сельхозтағамдарын қабылдау кезіндегі үстінгі ылғалдылықты білу қажет.Ыңғайлы әдістін бір түрі үстінгі ылғалдылықты анықтайды, ол- гидростатикалық, ауада өлшенген материал үлгісін, екінші рет өлшейді, оны суға түсіреді. Ылғалдылық материалдың үстіндегі судың көлеміне өтеді және екінші рет өлшеудің шешіміне еш қандай қатысты емес.

Кондуктрометрлік ылғал өлшегіш. Кондуктрометлік ылғал өлшегіш қатты және себілмелі материалдардың (ұн, бидай, макарон және кондитерлік тағамдар) анализі үшін кең тараған. Кондуктрометрлік әдіс ылғал өлшеуіші мынаған негізделген: заттың ылғалдығы арасы және оның электірік кедергінің тәуелділігі. Қазіргі кездер кондуктрометрлік ылғал өлшегіштін үлкен номенклотурасы ылғал өлшегіші (ВЗ-62), сары майдың ылғал өлшегіші (АВСТ-1), қою сүттін ылғал өлшегіші және т.б.

Сыйымдылық ылғал өлшегіш. Сыйымдылық ылғал өлшегіш деп аталатыны , өйткені датчик ретінде сыйымдылық ылғал өлшегіштерде цилиндірлік немесе жазық электірлік алаңға зерттелетін затты кіргізеді. Бірақ толық кедергі датчикі өлшенетіндіктен, бұны диэлектірлік әдіс деп те атауға болады. Сыйымдылық әдісті материалдық ылғалдығын анықтау үшін қолдануға болмайды, химиялық байланыс суына ие болатын.

Радтоизотопты ылғал өлшегіш. Радиоизотопты құралдардың ішінде көбінесе таралған құралдар, жұмыс принціпі ылғал өлшегендегі жай ағынның интенсивтілігінен (жылулық) нейтрондардан. Жұмыс принціпі оның келесіде бекітіледі. Зерттелетін орта арқылы тез аған нейтроннан шағылуға дейін өтеді. Сонда тез нейтрондар бөлігі баяулайды. Судың құрамындағы уқұбырдың ядросы. Осында, баяу ағын нейтрондар, сумен байланысты шешімнің пайда болуы, зерттелетін ортадағы және детекторға түсетін, осы ортаның ылғалдығына байланысты.

Тез нейтрон көзі ретінде α-шағылу қолданылады: радий-226, плутоний-239, бериллалық экрандарда. Нейронды ылғал өлшегіштердің материалдың ылғалдығы, химиялық судың байланысына ие болатын.

Ядролық ылғал өлшегіш –магниттік резонансты.Ядролық-магниттік резонанс негізі (ЯМР) мынада, жоғары жиілікті шағылуды анықтаған кезде шағылу таңдаулы әртүрлі заттармен жұтылады. Резонанстік жиілік, энергияның максималды жұтылуына тең, магниттік өріс индукциясына тәуелді, затқа әсер ететін, және оған енетін ядроның типіне. Сондықтан зерттелетін зат, индукциямен тапсырылған магниттік таңдаулы жоғары сапалы энергияның жұтуына мүмкіншілік алады.

Жұтылудың интенсивтілігі осы жиілікте ядроның берілген түріне қарама-қарсы, заттың құрамында. Өйткені бірінші орынды мөлшер бойынша судағы суқұбырдың ядросы алады, базада жоғарғы сезімтал, тура және аз инерционды ылғал өлшегіштер құралады.

ЯМР- ылғал өлшегіштер құрылысы бойынша өте күрделі және қолданылуы бойынша, бірақ өткізілген зерттеулерде тағам өндірісіне, ол жоғары рұқсат ететін тәсілдерін, сезімталдығын көрсетті және нақтылығы (±0,5%) және тең жұмыс істейтін.

Кейбір өндіріс ортада (тағамды, металлургия және т.б.) ылғал өлшегіштер қолданылады, өлшенетін арнайы әдістерді қолдануға негізделген.

Қабылдайтын толқын суында детектор орнатылған, СВЧ-шағылуының босатылған пучогін қабылдайды. Күшейткіштен кейін күшейткіш көмегімен бұл сигнал өлшейтін құрылғыға түседі.

Газаметрлік әдісте ұсатылған үлгі ылғалданған материалдың карбидпен немесе гидриті щелочножерлік металлмен араластырылады, артыққа алынған. Бөлінген мөлшер газ реакциясында.Гидритпен кальций реакциясы келесідей өтеді:

1.Ылғалқұрамды және ылғалдылықтың арасындағы айырмашылық неде?

2. «Роса нүктесі» термині нені білдіреді?

3.Газдық қоспаның ылғалдылығының өлшеу әдістерінін негізін көрсет:

4.Газдың ылғалдығы өлшеу үшін арналған құралдың құрылымен және жұмыс принціпін түсіндір.

5. Қатты және сепкіш материалдардың ылғалдығын өлшеу үшін арналған құралдың құрылымын түсіндір және әдісін көрсет.

6. Қатты және сепкіш материалдардың арнайы ылғал өлшегіштің жұмыс принціпін түсіндір.
Ұсынылған әдебиеттер:

1.Фарзане Н.Г. Технологические измерения и приборы:Вузға арналған кітаптар/ Л.В. Илясов, А.Ю.Азим-заде.-М.: Жоғрғы мектеп,1989.-456 б.

2.Котов К.И Средства измерения, контроля и автоматизации технологических процессов. Вычислительная и микропроцессорная техника/М.А. Шершевер.-М:: Металлкргия, 1989.-496 б.

3.Гольцман В.А. Приборы контроля и автоматики тепловых процессов.-М.: Жоғарғы мектеп, 1980-240б.

4.Топерверх Н.И. Теплотехнические измерительные и регулирующие прибор/ М.Я. Шерман.-М.: Металлургия, 1976-510 б.
СДЖ-ға арналған бақылау тапсссырмалар.(тақырып 9) [1,4]

Реферат: Газдың ылғалдығын өлшеу үшін арналған құрал және әдіс.

Реферат: Қатты және сепкіш материалдардың ылғалдығын өлшеу үшін арналған құрал және әдіс.

Тақырып 10. Деңгей өлшеу үшін арналған құрал және әдістер (2 сағат).

Дәріс жоспары:

1.Негізгі мағұлмат және классификация.Механиклық деңгей өлшегіш.

2.Деңгей өлшейтін гидростатикалық құрал.

3.Деңгей өлшейтін электірлік құрал.

4.Радиационды, радиотолқындар және акустикалық деңгей өлшегіштер.
Деңгей деп жұмыс ортадағы технологиялық ақпараттың толтыру биіктігі-сұйықпен немесе сепккіш заттармен. Жұмыс ортадағы деңгей технологиялық параметр болып табылады, ақпарат технологиялық аппараттың жұмыс тәртібін бақылау үшін арналған, ал өндіріс процесстерді басқару үшін арналған әртүрлі жағдайда қажетті.

Қазіргі кездегі әдістердегі құралғылар деңгейді анықтайтын, осы әдістерді қолдануға негізделген.

Деңгейөлшегіш құралдарға бөлінеді үзілмейтін өлшенген деңгей немесе көрсеткіш және индекаторларға, немесе сигнализатор, деңгей. Көршеткіштер тнхнологиялық сыйымдылықтардағы деңгейдін өзгеруі үзілмейтін оперативті бақылау үшін арналған. Сигнализатор деңгейі-тіркелген қалыпта бірнеше немесе біреуде дикретті өлшену үшін қызымет етеді, сезімтал элементірдің орналастыратын жерін анықтаумен. Көрсеткіш және сигнализатор деңгейі автоматтандырылған жүргізуші және басқарушы системалардаң датчигі ретінде технологиялық процестерде кезінен қолданылады. Өлшеуіш және сигнализация құралдары жұмыс істеу принціпі бойынша келесі заң топтарға бөлінеді: (қалқымалы,мембраналы, котактілі-механикалық) гидростатикалық, электірлік радиоизотоптық, радиоизотоптық, акустиалық, салмақтық.

Өлшем диогональдары бойынша өлшемі 0-20м, -0-±100мм немесе 0-±450мм механикалық деңгей өлшеуіштерімен сигнализатор өздерінің қарпайымдылығы мен сенімділігі, арзандығы үшін өндірісше кеңінен қолданылады.

Механикалық құралдар тобына жататындар өлшеуші заттың дейңгейіне механикалық әсер ету арқылы өлшенетін құралдар жатады. Бұл топқа қалқымалы, мембраналы айнымалы деңгей өлшегіштер жатады.

Қалқымалы деңгей өлшеуіштер.Бұл құралдардың жұмыс істеу приціпі қалқымаға әсер ететін итеруші күштін әсерін пайдалану.Бұл деңгей өлшеуіштерге (РМ-51, УДУ-10, ДУЖЭ-200М, УБ-П ) жатады.Бұл құралдардың сезімтал элементі бой сұйыққа салынған қалқымалы қызмет етеді.Қалқыманың деңгейінің өзгеруіне байланысты орын ауыстыруы, бергіш жүйе арқылы өзгерткіш элемент арқылы өлшеуіш құралға өтеді. Қалқыманың қолғасының өлшеу құралына өзгеріп жетуі унифицирленген өзгерткіштердің көмегімен «қысым-күш», «күш-тоқ» деп өзгереді. Қалқымалы өлшеуіштер 40-тан+400^оС және қысым 16МПа болғанда пайдаланылады, нақтылығы 1,0 және 1,5.

Мембраналық сигнализаторлар резиналанған матадан жасалған иілгіш мембранадан тұрады. Мембрананың ортасында қатты металдан жасалған диск орналасқан.Матаға түскен қысым күші мембранаға түсіп оны қозғалтады.Бұл қозғалыс арқылы электро контакторларын іске қосады.

Контактылы-механикалық деңгей өлшеуіштер. Себілмелі заттардың деңгейін өлшеуге арналады, өзгеру диапазоны 10шақты метрдей, бірнеше ондыққа дейін. Лоттық құрылғыларда деңгей үздіксіз немесе периотты түрде жүктін әсерімен бақыланады. деңгей өлшеуіштер негізгі тетігі болып электромеханикалық лебедка электротормызды қызмет етеді.

Лебетканың цилиндір оралмалы барабанына жүк ілінген трос оралады. Механикалық редуктор арқылы валдың барабанына сельсин-датчик қосылады , ол сельсин қабылдағышқа тоқпен қосылады. Жүк ілінген трос бағыттағыш роликтерден, ролик-реледен өтеді. Ролик-реле құралдың сезімтал элементті болып есептеледі.Басқару кнопкалары орнатылған блокта релелік схема, уақыт релесі, сигналды арматура тұратын блок арқылы іске асады.Өлшеу басталған жүк жоғары бекітілген жағдайда бункерде тұрады.Керек кезінде «пуск» деген кнопканы басу арқылы бүкіл өлшеу цикілі автоматты түрде іске асады.

Өлшенген кезде либетка іске қосылып жүк өлшенбекші материалға түседі. Тростық тартылуы азаюы релені іске қосады, осы кезде электродвигательдің тізбегі электродвигательді тоқтан айырады, лебетка тоқтайды.