Қысым өлшеу лекциясы PDF

Қысым физикалық, химиялық, механикалық, биологиялық, т. б. құбылыстарда елеулі рөл атқарады; манометр, барометр, вакуумметр тәрізді құрылғылардың және әр түрлі қысым датчиктерінің көмегімен өлшенеді. Қысымның Бірліктердің халықаралық жүйесіндегі өлшем бірлігі -- Паскаль (Па). *Екінші тақырып.* **Қы...

Қысым физикалық, химиялық, механикалық, биологиялық, т. б. құбылыстарда елеулі рөл атқарады; манометр, барометр, вакуумметр тәрізді құрылғылардың және әр түрлі қысым датчиктерінің көмегімен өлшенеді. Қысымның Бірліктердің халықаралық жүйесіндегі өлшем бірлігі -- Паскаль (Па). *Екінші тақырып.* **Қысымды өлшеу** ***№5 Дәріс.*** Қысымды өлшеу. Қысымды өлшейтін құралдар. Сұйықтық, деформациялық, электрлік манометрлер. Қысымды өлшейтін құралдардың қателері, олардың сипаттамалары мен жұмыс істеуі. **Иллюстративтік және таратылым материалдары:** слайдтар. **Әдебиеттер:** 1. **Тапалов Т.** Технологиялық процестер мен өндірістерді автоматты басқару. Оқулық. Алматы, 2000.- 196 с.: ил. 2. **Тапалов Т.** Технологиялық өлшеулер мен өлшеу құралдары. Оқу құралы. Үшінші рет толықтырылып, қайта өңделді. - Қарағанды., 2019.- 208 б. 3. **Тапалов Т. Технологиялық өлшеулер мен өлшеу құралдары.:** Оқу құралы. Екінші рет толықтырылып, қайта өңделді. - Шымкент.: М.Әуезов атындағы ОҚМУ, 2010.- 206 б. 4. **Тапалов Т.**Технологиялық өлшеулер мен өлшеу құралдары.: Электронды оқу құралы. Төртінші рет толықтырылып, қайта өңделді., - Шымкент.: М.Әуезов атындағы ОҚМУ, 2018.- б. 228. 5. **Тапалов Т.** Технологиялық өлшеулер мен құралдары. Оқу-әдістемелік кешені (УМКД). М.Әуезов атындағы ОҚМУ Оқу-әдістемелік кеңесі баспаға ұсынған. № 5 хаттамасы, 25.02.2015ж. 6\. Тапалов Т. Технологиялық үрдістерді автоматты басқарудың теориялық негіздері мен технологиялық өлшеулер: Оқулық /Т.Тапалов/.: Қайта толықтырылып, өңделді, 2023.- 327 б. 7\. Кулаков М.В. Технологические измерения и приборы для химических производств. М.: Машиностроение, 1983.- 424 с., ил. **Қысымды өлшеу** Халықаралық бірліктер жүйесінде (СИ) кысымның өлшем бірлігі ретінде паскаль (Па) тағайындалған. Паскаль (Па) дегеніміз ауданы 1 квадрат метр бетке біркелкі түскен 1 ньютон (Н) күштен туған қысым, яғни (Н/м2): 1 кПа -- 103 Па; 1 МПа -- 106 Па. Бұл өлшем бірліктерінен басқа төмендегі аталынған бірліктерді де пайдалануға болады. Олар кгс/сма (1кгс/см2 - 98066,5 Н/m2= 0,98066.5 бар); мм. сынап бағанасы (1 мм. сынап бағ. =132.3224 Н/m2 ); 1 ат (техн.)- 1кгс/ см2; 1 атм(физ) = 1,033227 кгс/см^2^; 1 мм. су бағ. = 0,00011 кгс/см^2^. Сонымен қатар басқа елдерде төмендегідей өлшем бірліктері де пайдаланылады; 1 фунт /дюйм^2^ = 0,070307 кгс/см^2^ (Ұлыбританияда); 1 фунт/дюйм^2^(рsі) = 0.070306682 кгс/см^2^ (АҚШ). Қысым атмосферлік, абсолюттік, артық қысым, вакуумдік қысымдар болып бөлінеді, *Атмосферлік қысым* - ол жерді қоршап тұрған ауа бағанасының салмағының жер бетіне түсіретін қысымы. Қысқаша белгісі (ат). *Абсолюттік қысым* - абсолюттік нөлден (-273.16°С) басталып есептелінеді. Абсолюттік қысымның есептелінетін бастапқы қысымы, ол ауасы толығымен шығарылып тасталынған ыдыстың ішіндегі қысымнан басталады. *Артық қысым* - абсолюттік пен барометрлік қысымдардың айырмасына тең. *Вакуум* - барометрлік пен абсолюттік қысымдардың айырмасына тең қысым. Өлшенетін қысымның түріне байланысты өлшеу құралдары да (манометрлер) бірнеше топтарға бөлінеді: - артық қысымды өлшейтін манометрлер; - абсолютті қысымды өлшейтін манометрлер; - атмосферлік қысымды өлшейтін барометрлер; - вакуумді өлшейтін вакуумметрлер; - аз ғана қысымды өлшөйтін (40 кПа дейін) напорометрлер; - жоғарғы өлшеу шегі 40 кПа аспайтын вакуумметр-лерді тягомерлер деп атайды; - екі қысымның айырмашылығын өлшейтін дифференциалды манометрлер болып бөлінеді. Жұмыс істеуіне байланысты қысымды өлшейтін құралдар сұйықтық, деформациялық, жылулық, электрлік, иондык, болып бөлінеді. Соңғы кезде жартылай өткізгіш жасау технологиясының, микроэлектрониканың, қабыршықты технологиялардың тез дамуының нәтижесінде көлемі жағынан өте кішкене сезгіш элементтер арқылы 10^-12^ - 10^11^Па аралығында өзгеретін қысымдарды дәлдікпен өлшеуге мүмкіншіліктер бар. **Сұйықтық манометрлер** Сұйықтық манометрлер төменгі қысымдар мен екі қысымның айырмашылығын өлшеуге жиі қолданылады. Өлшенетін қысым өлшеу құралының ішіндегі сұйық деңгейінің түсіретін қысымымен теңестіріледі. Жұмысшы сұйықтар ретінде спирт, су, сынап, арнайы дайындалатын сұйықтар пайдаланылады. Сонымен қатар жұмысшы сұйық ретінде кремнийорганикалық қоспалардан жасалған сұйықты және силиконды қолдануға болады. Сұйықтық манометрлердің жұмысы қатынас ыдыстардың жұмыс істеу принциптеріне негізделінген. Манометрдегі сұйықтың деңгейі *Р~1~* мен *Р~2~* қысымдарының мәндері бір-біріне тең болған жағдайда өзгермейді. Оң және сол иіндеріндегі сұйықтың деңгейлері нөлді көрсетіп тұрады. Егер *Р~1~* \ 1. Труба тәрізді серіппелі аспап. 2. Мембраналы аспаптар. 3. Серіппелі мембраналы немесе серіппелі Силь Фонды. 4. Созылмалы сильфонды аспаптар. Бұл аспаптар пайдалану түріне байланысты жұмысшы, бақылау және үлгілі деп бөлінеді. Электрлік монометрлер және вакууметрлер бұл топқа жататын аспаптардың әсері тура және жанама жолмен қысымды, қысыммен тікелей байланысқан кез- келген электрлік шамаға қайта алмастыруға негізделген.Бүл аспаптар зертханалық практикада зерттеу мақсатында қолданылады. Бұл аспаптардың әсері ішкі қысымның әсерінен өткізгіштің кедергісінің өзгеруіне негізделген.Электрлік өткізгіштер ретінде кез-келген металдар және құймалар сонымен бірге жартылай өткізгіштер бола алады. Кедергі монометрлері ретінде пайдалану үшін манганин деп аталынатын материалдан жасалынған кедергі монометрлері қолданылады. Ол кедергінің темтиратураның коэффициенті ең аз мөлшерінде ие бола алады. Жетіспеушілігі: қысымның әсерінен кедергінің аз шамада өзгеруі болып табылады.( пьезоэффектінің аз мөлшері). **2.7 Сыйымдылық манометрлері** Бұл аспаптардың әсері обкладканың арақашықтық өзгеруінен жазық конденсатордың сиымдылығының өзгеруіне негізделген. 2 обкладкадан тұратын жазық конденсатордың сиымдылығы мына тәуелділікпен өрнектеледі: С= E·S/r E- обкладканың ортасындағы диэлектр өтімділігі. S- обкладканың ауданы. Сыйымдылық монометрдің кемшілігі: 1.Олар температураның көрсеткішіне тәуелді. 2.Аспаптың детальдарының өзара орналасуы белгілі бір тәуелділікпен өрнектеледі, сондықтан сыйымдылықтың көп шамасына ие. **2.8 Пьезоэлектрлік монометрлер** Олардың әсері кейбір кристалды заттардың механикалық күштердің әсерінен электр зарядын тудыру әсеріне негізделген. Бұндай құбылыс пьезоэффект деп аталады. Пьезоэффект кварцтың, турмалиннің сегнет тұзының жәнеде басқа заттардың кристалдарында байқалады. Пьезоэффектінің ерекшелігі: Оның инертсіздігінде сондықтан пьезоэлектрлік монометрлер өте тез жүретін процестерді зерттеу және өлшеу кезінде таптырмайтын аспап болып табылады. 9. **Жылу өткізгіш монометрлер** Олардың әсері өте төменгі қысымда газдардың жылу өткізгіштігі. Қысымға тәуелділігіне негізделген олар 0,0133 тен -- 1333 Н/м^2^( 0,0001-10мм. сын.бағ). Осы шамадағы қысымдарды өлшеуге пайдаланылады және олар белгілі бір газдар үшін градуировка жасалынады. **2.10 Ионизациялық монометрлер** Оларға жатады қыздырылған катоды бар ионизациялық вакууметрлер. Олар 133,3·10 Н/м^2^ шамасындағы вакуумды. Радиоактивті сәулелену монометрі олардың әсері радиоактивті элементтің сәулелену нәтежесінде газдардың иондануына негізделген.