Nazim hüseynov

_ (4.4.2.)

və ya

_ (4.4.3.)

burada A və B –sabit əmsallar olub, yarımkeçiricilərin fiziki xassələrindən asılıdır;

T –termistorun mütləq temperaturudur.

4.4.2.-ci şəkildə nisbətən geniş yayılan MMT-4 Və KMT-4 termistorları müqavimətlərinin temperaturundan asılılıqlarını göstərilmişdir. Müqayisə üçün həmin qrafikdə standart mis elektrik müqavimət termometrlərinin də MT xaraketristkası göstərilmişdir.

Termistorların təcrubədə geniş istifadə edilməsinin başlıca səbəbi metal elektrik müqavimət termometrlərindən fərqli olaraq onların bir- birini qarşılıqlı əvəz edə

bilməsidir.

Şəkil 4.4.2. KMT və MMT termorezistorların xarakteristikaları.

Elektrik müqavimət termometrləri ilə işləyən ölçü cihazlarını üç qrupa ayırmaq olar:

müvazinətli körpülər,

müvazinətsiz körpülər

və loqometrlər, ommetrlər.

4.5. Müvazinətli körpülər

Müvazinətlı körpülər laboratoriya qeyri-avtomatik və istehsalat avtomatik körpülərinə ayrılır. Müvazinətli istehsalat körpülər göstərici, yazıcı və tənzimləyici olur.

4.5.1.-ci şəkildə sabit cərəyanla işləyən müvazinətli körpünün prinsipial sxemi göstərilmişdir.

Bu sxemdə R₁ və R₃ sabit müqavimətlər, R₁ –elektrik müqavimət termometri, E –cərə-

yan mənbəyi və R₂ –reoxordu vasitəsilə körpü müvazinət vəziyyətinə gətirilir. Bu zaman _

dioqanalında cərəyan olmur, qarşı-qarşıya duran qolların müqavimətləri vurma hasili bir-

birinə bərabər olur:

R_tR₁=R₂R₃ (4.5.1.)

Bu nisbətdən elektrik müqavimət termometrlərin müqaviməti müəyyən edilir:

R_t = R₃ (4.5.2.)

Şəkil 4.5.1. Müvazinətli körpünün sxemi.

R₁ və R₃-ün qiymətləri sabit olduqda R_t –nin qiymətini reoxord müqavimətinin qiymətlərinə görə tapmaq mümkündür. Reoxordun R₂ sürüngəcini, sıfır cihazının (SC) əqrəbi sıfır üzərində dayanana qədər hərəkət etdirdikdə, ölçülən temperaturun qiyməti bilavasitə temperatur şkalasına görə dərəcələnmə reoxord şkalasından müəyyən edilir.

Yuxarıdakı ifadədən göründüyü kimi, cihazın göstərişi cərəyan mənbəyinin gərginliyindən asılı deyildir. Bu isə onun ən üstün cəhətidir.

Ölçmə aparılan zaman əlavə əməliyyatların reoxorddun sürüngəcini hərəkət etdirməklə körpünün müvazinət halına gətirmək aparılması cihazın nöqsan cəhətidir. Istehsalat şəraitində tətbiq edilən avtomatik müvazinətli körpülərdə bu nöqsan aradan qaldırılmışdır. Həmin körpülərdə reoxordun sürüngəci avtomatik hərəkət etdirilir. Temperaturdan avtomatik müvazinətli körpülərlə ölçülməsi prinsipi , yuxarıda nəzərdən keçirdiyimiz əl ilə idarə olunan müvazinətli körpü vasitəsilə temperaturun ölçülməsindən fərqlənmir. Burada fərq yalnız körpünün müvazinətə gətirilməsininavtomatlaşdırılmasındadır.

4.5.2. –ci şəkildə avtomatik elektron müvazinətli körpülərin prinsipal sxemləri göstərilmişdir. Körpünün ölçü sxemi R_t, R_2, R₃, R₄ müqavimətlərindən təşkil olunmuş dörd qoldan ibarətdir. Körpünün qollarından biri, məsələn:

R_t qolu dəyişən olub, ölçülən temperatura mütənasib dəyişir. R_t dəyişən müqaviməti kimi elektrik müqavimət termometrlərindən istifadə edilə bilir. Sxemin müvazinətləşdirilməsi üçün körpünün yuxarı hissəsinə sürüngəci reversiv mühərrik PM ilə hərəkətə gətirilən reoxord qoşulmuşdur. Körpünün dioqanallarından birinə qida mənbəyi, digərinə isə elektrik gücləndiricisi EK qoşulmuşdur.

Şəkil 4.5.2. Elektrik müvazinətli körpünün prinsipial sxemi.

Reversiz mühərrik, yeni zamanda cihazın əqrəbi və yazıcı qələmi ilə əlaqədardır. Diaqram kağızı isə sinxron mühərrik CM tərəfindən hərəkətə gətirilir. Müqaviməti dəyişdikdə körpünün müvazinəti pozulduğu üçün elektron gücləndiricisinin girişinə qeyri-balans gərginliyi verilir. Gücləndiricidə gücləndirilmiş bu gərginlik reversiz mühərriki hərəkətə gətirilir, bu isə öz növbəsində körpü müvazinət halına gələnə qədər reoxordun sürüngəcini sürüdəcəkdir.

Beləliklə, ölçülən qeyri –elektrik kəmiyyətin hər bir qiymətinə reoxordun sürüngəcinin yalnız bir vəziyyəti uyğun gəlir. Reoxordun körpü dövrəsinə 4.5.2. –ci şəkildəki a və b sxemləri üzrə qoşula bilər. Reoxordun sxemə qoşulmasının birinci variantında, sürüngəc C nöqtəsində olduqda və müqaviməti ölçülən kəmiyyətin başlanğıc qiymətinə uyğun gəldikdə dövrənin müvazinət tənliyi

(R_t +R_p)R₄=R₂R₃ (4.5.3.)

olur.

4.6. Loqometrlər

Loqometrlər ( cərəyan nisbətlərini ölçən), iş prinsipi etibarı ilə maqnit elektrik cihazlar qrupuna daxildir. Loqometrin əsas elementi bir –birinə bağlanmış iki çərçivədən ibarətdir. Bəzi konstruksiyalarda çərçivələr bir, bəzilərində isə müxtəlif müstəvilərdə yerləşdirilir. 4.6.1. şəkildə müxtəlif müstəvilərdə qoyulmuş çarpazlaşan çərçivəli loqometrin (ЛПБ-46) prinsipial sxemi verilmişdir. Sxemdən göründüyü kimi, hərəkətli sistem ümumi ox üzərində bərkidilmiş çarpazlaşann iki çərçivədən (R₁ və R₂) ibarətdir.

Şəkil 4.6.1. LПБ – 48 tipli loqometrin prinsipial sxemi.

Çərçivələrin oxunda temperatur dərəcələrinə görə dərəcələnmiş şkala boyunca hərəkət edən əqrəb oturdulmuşdur. Çərçivələr maqnit qütb başlıqları və silindirik içlik arasındakı qeyri –müntəzam maqnit sahəsində yerləşdirilmişdir. E cərəyan mənbəyindən gələn cərəyan qollara ayrılıb, birinci çərçivədən (R₁) və sabit qiymətli R müqavimətindən, ikinci çərçivədən (R₂) və R₁ elektrik müqavimət termometrindən keçir. Cərəyan çərçivələrdən keçdikdə elektromaqnit sahələri yaranır. Bu elektromaqnit sahəsi ilə sabit maqnit sahəsinin qarşılıqlı təsiri, çərçivələri əks tərəflərə çevirməyə çalışan iki fırlandırıcı moment yaradır.

Loqometrin hər cərəyanın şiddətindən və çərçivənin yerləşdiyi sahənin maqnit induksiyasından asılıdır:

M₁=C₁H₁J₁ , M₂=C₂H₂J₂ (4.6.1.)

burada H₁ və H₂ -R₁ və R₂ çərçivələrinin yerləşdiyi maqnit induksiyası;

J₁ və J₂ -R₁ və R₂ çərçivələrindəki cərəyan şiddəti;

C₁ və C₂ -çərçivələrin ölçüsündən və sarğılarının sayından asılı olan əmsallardır.

Elektrik müqavimət termometrinin müqaviməti sabit qiymətli R müqavimətinə bərabər olduqda, çərçivələrdən keçən cərəyanların şiddətləri J₁ və J₂ bir-birinə bərabər olur. Onda fırlandırıcı momentlər M₁ və M₂ bərabərləşir və bütün sistem müvazinət vəziyyətini alır. Lakin elektrik müqavimət termometri, qızdırılma və ya soyudulma nəticəsində öz çüqavimətini dəyişdikdə çərçivələrin birindən digərinə nisbətən böyük cərəyan axacaqdır. Bu zaman manometrlərin

bərabərliyi pozulacaq və bütün sistem qiymətcə böyük manometrin təsir etdiyi tərəfə çevrilməyə başlayacaqdır.

Adi millivoltmetrlərdə çərçivənin fırlanmasına spiral yayın elastiklik momenti əks təsir göstərir. Çərçivənin maqnit elektrik momenti yayın elastiklik əks təsir momentinə bərabər olan zaman sistemdə müvazinət yaranacaqdır. Loqometrlərdə isə bu məqsəd üçün elastik spiral yay yoxdur, sistemdə müvazinətlik içliyin xüsuxi forması hesabına əmələ gəlir.

Sistem fırlandıqda daha güclü cərəyan axan çərçivə daha zəif maqnit sahəsi mühitinə düşür, bunun da nəticəsində çərçivəyə təsir edən moment azalır; əksinə, digər çərçivə daha güclü maqnit sahəsi mühitinə daxil olur və onun fırlandırıcı momenti artır. Çərçivələrin hərəkəti onların fırlandırıcı momentləri bərabər olana qədər davam edir:

C₁H₁J₁ = C₂H₂J₂ (4.6.2.)

buradan

_ (4.6.3.)

Maqnit sahəsi bircinsli olmadığından çərçivənin hər bir vəziyyətinə rada olan sahənin öz maqnit induksiya qiyməti uyğun gəlir, buna görə də _ hərəkət edən sistemin dönmə bucağının funksiyasıdır

(4.6.4.)

burada –hərəkət edən sistemin dönmə bucağıdır.

Buradan loqometrin mühüm bir xassəsi meydana çıxır: hərəkət edən sistemin dönmə bucağının qiyməti çərçivədən keçən cərəyanların nisbətindən, cərəyan nisbəti isə elektrik müqavimət termometrinin müqavimətindən asılıdır. Buna görə də əqrəbin meyletmə bucağı elektrik müqavimət termometrinin müqavimətinin dəyişməsinə və nəticə etibarı ilə onun yerləşdiyi mühitin temperaturuna mütənasibdir. Bu isə loqometrin şkalasının bilavasitə temperatur dərəcələri ilə dərəcələnməsinə imkan verir.

Hərəkət edən sistemin dönmə bucağı çərçivədən keçən cərəyanların nisbətindən asılı olduğundan, cərəyan mənbəyi gərginliyinin dəyişməsi nəzəri cəhətdən cihazın göstərişinə təsir etməməlidir. Praktiki olaraq, dayaqlarda sürtünmə və cərəyankeçirmə məftillərdə bir qədər elastiklik olduğundan, həmin vəziyyət yalnız məlum hədlərdə baş verə bilir. Cərəyan mənbəyi gərginliyinin buraxıla bilən dəyişməsi 20-ə qədərdir.

4.7.Termoelektrik pirometrlər ( termocütlər )

Termoelektrik pirometrlər vasitəsi ilə temperaturun ölçülməsi termoelektrik effektə əsaslanmışdır. Termoelektrik effekt nədir? Iki və ya bir neçə eynicinsli olmayan naqillərin birləşməsindən əmələ gələn qapalı dövrənin ən azı iki nöqtəsinin temperaturu müxtəlif olduqda, həmin qapalı dövrədə termoelektrik hərəkət qüvvəsi yaranır.

Termoelektrik effekt hadisəsi 1758-ci ildə Peterburq Elmlər Akademiyasının üzvü Epinus tərəfindən kəşf edilmişdir. Bəzi ədəbiyyatlarda bu hadisənin 1821-ci ildə rus akademiyasının üzvü Zeebek tərəfindən kəşf edildiyi göstərilir.

Iki müxtəlif naqildən əmələ gələn dövrəyə termocüt deyilir (şəkil 4.7.1.). Temperaturu t olan uca isti uc (lehim), temperaturu t₀ olan uca isə soyuq uc (lehim ) deyilir (burada t>t₀). A və B naqilləri isə termoelektrodlar adlanır. t>t₀ olduqda bu qapalı dövrədə sabit termoelektrik hərəkət qüvvəsi (t.e.h.q.) yaranır. Bu t.e.h.q. enerjinin itməməsi qanuna görə termoelektrodların aldıqları istiliyin hesabına yaranır.

Metal səbəb onlarda sərbəst elektronlardır. 1854-cü ildə Kelvin təcrübə ilə elektronların naqilin çox qızan hissəsindən az qızan hissəsinə böyük intensivliklə və əksinə zəif intensivliklə axmasına təsdiq etdi.

1834-cu ildə Peltye kəşf etdi ki, t.e.h.q. eynicinsli olmayan naqillərin qaynaq edildiyi nöqtələrdə əmələ gəlib, qiyməti həmin naqillərin növündən və temperaturundan asılıdır. 1854-cü ildə ingilis fiziki Tompson göstərdir ki, uclarının temperaturu müxtəlif olan bircinsli naqillərdə də t.e.h.q. yaranır.

Şəkil 4.7.1. Termoelelktrk pirometrin quruluşu (TC).

burada – 1 – zənci 6 – başlıq 11 – farfor stəkan

2 – vint 7 – qövdə 12 – həssas elementin

3 – qapaq 8 – mühafizə borusu ucu

4 – sıxıcı 9 – tənzim yivi

5 – ştuser 10 – izolya edici

Termoelektrik dövrədə Peltye və Tomson effektləri eyni zamanda əmələ gəlir. Bu səbəbdən termocüt dövrəsində əmələ gələn t.e.h.q.-nin cəminə bərabər olacaqdır:

_ (4.7.1.)

burada : _-termocütdə yaranan ümumi t.e.h.q.;

_ -qaynaq nöqtələrində yaranan t.e.h.q.;

_, _ -B və A termoelektrodlarında yaranan t.e.h.q.-dir;

Axırıncı ifadəni ümumi şəkildə belə də yazmaq olar:

Qaynar nöqtələrinin temperaturu eyni t=t₀ olduqda bu cür qapalı dövrədə t.e.h.q. sıfra bərabər olacaqdır. Çünki yaranan t.e.h.q.-lər qiymətcə bərabər, istiqamədə əks olacaqdır.

_ (4.7.2.)

burada

_ (4.7.3.)

(4.7.2.) ifadəsini (4.7.3.) ifadəsində yerinə yazsaq alarıq:

_ (4.7.4.)

Axırıncı ifadədən görünür ki, ümumi t.e.h.q. iki və temperaturlarının mürəkkəb funksiyasıdır. Bu temperaturlardan birini, məsələn t=const qəbul etdikdə

_ (4.7.5.)

olacaqdır.

Əgər verilən termocüt üçün təcrübə ilə asılılıq tapılmışdırsa, onda temperaturun olculməsi ucun temperaturu sabit olaraq 0⁰ və ya 20⁰C-də saxlanır.

4.8.Termocüt dövrəsinə üçüncü naqilin daxil edilməsi.

Termocüt dövrəsinə naqil (ölçü cihazı) 4.8.1.-ci şəkildə gösterildiyi kimi, iki cur birləşdirile bilər.

E_ABC(t₀t₀t₀) =E_AB(t)+E_BC(t₀)+E_CA(t) (4.8.1.)

Olacaqdır ,t=t₀ olduqda:

E_ABC(t₀t₀t₀)=E_AB(t₀)+E_BC(t₀)+E_CA(t₀) (4.8.2.)

Buradan:

E_BC(t₀)+E_CA(t₀)+E_AB(t₀) (4.8.3.)

Axirinci ifadəni (4.8.1.) ifadəsində yerinə yazsaq, alarıq:

E_ABC(t₀t₀t₀)=E_AB(t)-E_AB(t) - E_AB(t) – E_AB(t₀) (4.8.4.)

E_ABC(tt₀t₁) =E_AB(t) + E_BC(t₁) + E_BA(t₀) (4.8.5.)

burada:

E_BC(t₁) = -E_CA(t) və E_BA(t₀) =E_AB(t₀) (4.8.6.)

Buradan belə bir nəticəyə gəlmək olar ki, üçüncü naqilin termocüt dövrəsinə birləşdirildiyi nöqtələrinin tempuraturu eyni olduqca termocüt dövrəsində yaranan T.e.h.q. dəyişmir.ölçu cihazı termocüt dövrəsinə 4.8.1. –ci a şəklindəki kimi birləşdirilir.