Ріс 12. Ағым жылдамдығын өлшеуге арналған аспаптар. Деңгей биіктігін өлшеуге арналған аспаптар.

Дәл болып келетін әдіс ең күрделілiгi, ол кез-келген қимадағы ағымдар үшін қолданылады. Соңғысы кіші тең шамалы аудандар бірнеше санға бөлініп, бұларға тегеурін құбырынан әрбір ауданға орташасына жуық нүктелерден жылдамдықтары анықталады. Барлық ағынның орташа жылдамдығы осы жергілікті жылдамдықтардан орташа арифметикалық түрінде есептеледі.

Дөңгелек құбырларға қима сақинаға тең шамаға бөлінеді, 300 мм –ге дейін диаметрде мұндай сақина үшеу, 300-1000 мм диаметрде бестен кіші болмайды.тік бұрышты арналарға аллаңдар симметриялы орналасады және оларды әрқайсысының 0,025м² жоғары емес алаңдармен арналарға геометриялық тиімді етіп орындайды.

Газ ағынының кіші жылдамдығында,екпін құбырымен динамикалық екпінді өлшеу қажетті дәлдікті бермеген кезде,анеометр қолданады.олар статикалық қысымның шығынының еркін ағында және кіші қысымды газ құбырларында қолданады.

Деңгей өлшегіш (су өлшегіш) шыны –резервуарға жалғанған шыны құбыр,мұнымен сұйықтың биіктік деңгейі өлшенеді және сызықтық бірлікте градусталған шкаламен қамтылған. Шкаланың нөлі биікте орналасқан, онымен деңгей есебі жүргізіледі. Сондай-ақ резервуардағы сұйықтың бетіндегі және құбырдағы қысым бірдей,өлшеу құбырдағы деңгейді оның бауымен ендіріледі.

Мөлшерлер номиналды және нақты мәндермен сипатталады. Мөлшердің номиналды мәні мөлшерде көрсетілген немесе онымен жазылатын шамалар мәні. Мөлшердің нақты мәні мөлшермен шығатын шаманың нақты мәні.

Өлшеу аспаптары сезімтал элементтен тұрады, олар өлшеу механизмі, есеп беру құрылғысы және физикалық шаманың үзіліссіз әсері арықылы тұрады. Аспапты көрсететін есеп беру құрылғысында шкала және көрсеткіш болады. материалды стержень түрінде орындалған тілі немесе жарық сәулесі түрінде – жарық көрсеткіші шкала белгілеу жиынтығынан және шаманың кезектік мәні қатарына сәйкес келетін есеп берудің бірнеше санына қойылған белгісін көрсетеді. Тұрақты ұзындықтың шкалалары тең мөлшері деп аталады.

Шкаланы бөлу ұзындығы а- шкаланың екі көрші белгілері осьтері аралығындағы (немесе центрлері) арақашықтығы. Шкаланы бөлу бағанасы С- шкаланың екі көрші белгісіне сәйкес келетін шамалардың мәндер айырмашылығы. Аспаптың сезімталдығы өлшенетін шаманың оның өзгеруіне шақыруға аспаптың шығуында дыбыстың қатынасына анықталады. Аспаптың абсолюттік сезімталдығына мына формуламен S= a/c анықтайды. Аспаптың сезімталдығын ұзындықты өлшеу кезінде щексіз өлшем шамасы болып табылады. Өлшем шамасы болып табылады және сол сияқты аспаптың беріліс қатынасы деп аталады.

Шкаланың бастапқы және соңғы мәні- шкалада көрсетілген өлшенетін шаманың ең кіші және ең үлкен мәні. Көрсету диапазоны- өлшеу шамасының мән аймағы, олар үшін аспаптың жіберілетін қателіктері нормаланған. Өлшеу шегі- өлшеу диапазонының ең үлкен немесе еі кіші мәні көрсету вариациясы – аспаптың көрсетуінде жәй өлшеудің екі бағыты кезінде өлшеу диапозонындағы берілген нүктеге сәйкес келетін аспатың көрсету айырмашылығы. Өлшеу құралының тұрақтылығы- уақыт бойынша оның метрологиялық қасиетінің өзгермеуін шағылыстыратын өлшеу қүралының сапасы.

Сұйық ағынның үлесті энергиясның тұрақты заңын көрсететін Д. Бернули теңдеуі келесі түрде болады.

Ол толығымен барлық орнатылған потенциалды ағынына шынайы. Осы теңдеудің Z бірінші мүшесі сызықты өлшемді болады және салыстыру жазығына қатысты, ағынның әртүрлі нүктелеріне шарт биіктігін анықтайды. Бұл мүше шарттың геометриялық биіктігі деп аталады. Есептеу кезінде барлығынан жиі Z ағынының қарастырылатын қимасының ауырлық центрінің координаты сияқты қабылданады. Теңдеудің екінші мүшесі сол сияқты биіктіктің өлшемдігі болады және толық гидростатикалық қысымға сәйкес пьезометрлік биіктігі деп анықталады. Теңдеудің үшінші мүшесі – бұл жылдамдық арын немесе үлесті кинетикалық энергия. Енді соңғысы h_hom- бұл қарастырылатын қималар аралығындағы энергия жоғалыстары. Д. Бернули теңдеуін қолдануға сұйық ағынына екі қиманы көрсетуге жіне салыстыру жазықтығын таңдау қажет.Аспаптың өлшеу күші- бұйыммен түйісу кезінде аспаппен құрылатын және өлшеу желісі бойынша істейтін күш. Ол кейде аспатың сезімтал элементінің түйісуін қамтамассыз ететін серіппемен шақырылады, мысалы өлшеу объектісінің бетімен өлшеу ұштамасы. Серіппені деформациялау кезінде күштің өзгеруі жүреді. Ең үлкен және ең кіші мәндер аралығындағы айырмашылығы- өлшеу күшінің ең үлкен тербелісі.

Өлшегіш шынының кемшілігіне бақылау орнының өлшенетін сұйық жағдайымен байланыс биіктіг болып жатады.

Прибордың негізгі жүйелік қателігі капилярлыққа реттелген. Прибордың көрсеткішіндегі бұл қателікті жою үшін түзетү ендіріледі; шыны құбырдағы су үшін

мм;

Прибордың көрсеткішіне капелярлықтың әсерін төмендету үшін, өлшегіш шыны жетекті үлкен диаметрде құбырдан дайындалады(12-15 мм үлкен су деңгейін өлшегенде).Капелярлықтың әсеріне түзету резервуардың бастапқы деңгейінде құбырдағы деңгейіне шкала нөлінің қондырылуымен ескерілуі мүмкін (демек шкала нөлін жоғарғы h шамасына араластырумен).

Инелі деңгей өлшегіш – вертикаль (тігінен) араластырғыш нұсқағышпен қамтылған штанганың төменгі соңына бекітілген, ине болып келеді.

Өткір инелер өлшеу кезінде сұйық деңгейіне қондырылады және сызықтық шкала бойынша есебі алынады.

Өлшем сызықтарының теңдігі көрсеткіш аспаптың қозғалатын бөлігі шаманың жерінен орнын сабақтайды жалпы түзулігімен тепе тегдігін қамтамасыз етеді. Кейбіп қарсы әсер етуші момент спираль пружина тудырады. Айналғыш ммоент тудыратын көптеген жағдайда оған байланысты емес қозғалғыш бөліктіңжағдайына бұрыштың анықталуымен көрсетiледi.

Бұл теңдік өлшегіш аспаптың шкаласының мінездемесі болады. Өлшегіш механизмі мен және өлшегіш сұлбаны қосқанда аспаптағы шкңаланың туралығы ең біріншіден таралу санының шкаладағы белгісін береді шкаланың бұдан басқа да туралылығы нақиты мысалда анықталғандай сезімталдық өлшегіш аспаптың сезімталдығын шама деп атайды.

Кейбір жағдайда сапаптың шкаласының туралылығының мінездемесінің мынадай түрі бар.

Қозғалғыш бөліктің итерілуі тура пропорциолналды өлшенетін шама сезімталдық үнемі шама болып қалады, осыдан кейін шкала тепе теңдік болып қалады. Тепе тең шкалада сезімталдық жай қайырып тастау болып саналады Х қалпына келтіру мәнінің шамасы. Аспаптың қалпына келтіру сезімталдығының шамасы аспапта үнемі жұмыс істеп тұрады.

Негізгі қателік аспаптың тура дәлдігі және орынның ауып кетуі сирек кездеседі. Тура дәлдікті тексеретін аспапттарда қателік жақсы қадағаланады. Техникалық аспаптардың метрологиялық қасиетін бағалау қателіктері есептелінбейді тура дәлдіктегі қателік есептелінбейді ол кездейсоқтық болып саналады.

Жүйелік қателік оны қоршаған ауаның температурасынан болуы мүмкін температураның қызуы үнемі жұмыстың әсерінен болады жұмысты қадағалап отырмаса ол солай бола беруі мүмкін осындай қателіктер дұрыс қадағаланбаудың әсерінен болады. Жұмыс істеп тұрған кездегні қателіктерді негізгі қателіктер дейді. Мұндай қателіктер аспаптарда көп байқалмайды сондықтан ескеріле бермейді.

Негізгі қателік аспаптың жалпы қателігі болып саналады. Аздаған ахаулық қателіктер әртүрлі үлкен ахаулық қателіктерге соқтыруы мүмкін аспаптарды үнемі қадағалап отырмағандықтан.

Басты қателіктердің шектен шығып кетуіне жол бермей аспап үнемі бір қалыпты жұмыс істеп тұратын болса, оны жұмыс істеп тұр деп атайды. Аспаптың жылдамдығының артып бұзылып қалуына шектен шығу деп атайды. Аспаптың мінездемесін қарап танысып баға беруге болады. Дәлелденген қателік шкаланың дәлдігі қаралып өлшенетін сұлба мен өлшегіш механизм реттеліп ахауларына түзейді және түзулер аспапта көрсетіледі. Көрсетілген электро өлшегіш аспаптар жұмыс істеу қабілетіне байланысты 8- топқа бөлінеді

Бұл сандар жіберген қателіктер қандай шамада екенін білдіреді. Сонымен басты қателік анықталдады. Бір жақты шкала үшін шкаланеың қанша процент жұмыс істегені. Екі жақты шкалалы аспап үшін шкаланың осында қанша санында процент істегені. Топтарға жіктестіру дәлдігі электрлі шамасымен қабылданады. Өлшегіш катушкалар мен сиымдылығы. Топтастыру дәлдігі өлшегіш тирансформаторлардағыдай ГОСТ арқылы қойылған аспаптың дәлдігі мен ерекшелігін түсіндіре отырып шамасының қандай екегнін білуге болады сол арқылы аспаптың сапалы көрсеткіші жіктеледі.

Дәлдіктің мінездемесі тура белгіленген қателік негнізгі қателік түйіннің өзгеруі өлшеудің

қателігінанықтауға мүмкіндік тудырады. Берілген аспаптың қалыпты жағдайы олар басмқа аспаптарды ретке келтіре алмайды. Аспаптың конструкциясы толық және өлшегіш механизмінің жұмысқа пайдалану сапалы көрсеткіштер шамасы өлшегіш аспаптар энергияны тұтынуды қажет етеді, температураға әсер етеді.

Энергияны жеке тұтыну өлшегіш аспапты қосқанда электр жобасына өзгерістер кіреді.

Амперметрді қосқанда шынжырдың кедергісі артады. Вольтметрді қосқанда жалпы өсуі артады. Сұлбаның параметрінің өзхгеруі тоқтың өзгеруіне әсер етеді. Мұндай жағдайда аспапты өшіргенде жұмыс істеу сұлбасының ретін бұзады аспапты мұндай жағдайды болодырмау кекрек. Ол қосылған кезде жылдамдық артады. Соның салдарынан аспаптың көрсеткіштері артады.

Температураның әсер етуі температураның қзгеруі аспаптиы қоршаған ауаны да өзгертеді мұның салдарынеан серіппенің серпімділігі кемиді, температура артады бұл аспапқы ахау келтіреді 0,04 градусқа өзгереді. Магнит өрісі азайып температура көтеріледжі бұл аспапқа кесірін тигізіп істен шығарады. Ахаулардың аспаптағы күшін азайтып мұндай кезде көрсеткіштер кеміп басқа нәтиже береді. ГОСТ 1845-59 бойынша аспаптың көрсеткішінің өзгеруі қоршаған ауаның температурасын 10 градусқа асырмау керек.

Сырьтқы алаңның әсер етуі барлық көрсеткіш электро өлшегіш аспаптар: Аспапқа қоспағанда 2 жүйе жылулық жәене электростатикалық оның магнит алаңына әсер етуі нақты сыртқы магнит аспаптың магнит алаңына жиналады, оның көрсетькішін өзгертеді.

Аспаптың кеөрсеткіші сыртқы электр алаңының әсерінен жүйені өзгертеді. Артық салмақұтың жалғасуы электр өлшегіш аспаптың қаптамалары ток жүретін бөліктерде бір мөлшерде жұмыс істеуге есептелінген.

Қысқа мерзімді артық салмақ өлшегіш аспап белгілі бір уақыт артық садмақпен жұмыс істеуі мүмкін ал дұрыс қоспағаннан немесе цептің дұрыс айналмауынан болады. Қысмқа мерзімді артық салмақта көп жағдайлар қауіпті орамдары істен шығып аспаптар күшін стрелкалар дұрыс көрсетпей аспап істен шығады.

Көрсетілген сапалы көрсеткіштер электр өлшегіш аспаптарға жеткілікті сипаттама береді. Аваорияларды болдырмауға немесе қауіпсіздікті қамтамасыз етуге аспраптардың ток жүретін желісіне орамдапрдың пайдасы көп соған байланысты электро өлшегіш аспаптарды сатып алғанда немесе жөндеуден шығарғанда орамына қатты көңіл бөлінеді.

Сонымен қатар оларды сынақтан өткізіп тексеріп көреді. Сынақтан өткізгенде орам 1 минут кедергіге шыдацй алуы керек.

Суретте инені деңгей өлшегіштердің біреуінің конструктивті сұлбасы келтірілген. Инені деңгейөлшегішпен өлшеу кезінде кездейсоқ қателік көзі болып, бақылауыштың сезім мүшесі жетілмегеннен басқасы, өткір инелерге сұйықтық тұтқырлануы болып табылады, бұл деңгейге өткірлердің қондырылуындағы бірнеше дәлсіздіктерді шақырады. өлшеу дәлдігін арттыру үшін екі өткір ұшты ине қолдану керек, бұлардың бірі төмен екіншісі жоғары бағытталады.

Негізгі әдебиеттер:3. [33-35], 2. [57-59]

Қосымша әдебиеттер 6.[45-90], 5. [16].

Бақылау сұрақтары.

1.Гидродинамикалық құбыр нені білдіреді?

2. Гидродинамикалық құбыр не үшін керек?

3. Гидравликалық құбырдың әсер принципі неге негізделген?

4. Термоэлектрлі анемометрдің жылдамдық өлшеу приципі неге негізделген?

5. Сұйық деңгейінің биіктігін өлшеу қандай приборлармен жүргізіледі?

6. Инені деңгейөлшегіш немен болып келеді?