Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
1.Температура (латынның temperature – қалыпты күй) жүйенің термодинамикалық тепе теңдік күйін сипаттайтын және маңызды, жиі технологиялық процестердің негізгі парамерлері болып табылатын физикалық шама. Физикалық шама сияқты температура, оны өлшеу үшін түрлі әдістер мен техникалық құралдарды қолданудың қажеттілігін себептестіретін, бірқатар принциптік ерекшеліктермен сипатталады.
Температура жылулық күйдің параметрі сияқты анықталуы мүмкін. Бұл параметрдің мәні дене молекулаларына келетін қозғалыстың орташа кинетикалық энергиясымен анықталады. өте жоғары температураға молекулалардың орташа кинетикасы жоғары болатын денелер ие болады. Негізіне температураны өлшеудің түйіспелі әдісі салынған термометрлер негізгі үш топқа бөлінеді:
1) кеңейту термометрлері;
2) термоэлектрлі термометрлер немесе терможұптар;
3) кедергінің электрлі термометрлері.
Негізіне түйісусіз әдіс салынған термометрлер п и р о м е т р лер деп аталады және ашық, р а д и а ц и ялық және түстілерге бөлінеді..
Терможұптар.Термоэлектрлі термометрлермен температураны өлшеудің негізіне екі немесе бірнеше түрлі өткізгіштен тұратын тұйық тізбекте егер тым болмағанда екі жалғанған жерде (қосылық) әртүрлі температураға дейін қыздырылған болса, әртүрлі электр тоқ пайда болатын термоэлектрлік эффектісі салынған.
Таңдаудың нәтижесінде қазіргі уақытта стандартты терможұптар ретінде қолдануға келесі термоэлектродты материалдардан бес түрі қолданыладыды (МСТ 6616-61 НК – СА, ТХА ,ТХК, ТПП ,ТПР 30/6), алғашқысы оң электрод деп аталады.
Көп кездесетін металдар мен қорытпалардан алынған терможұптардың ортақ кемшіліктері болып олардың термоэлектродтарының тотығушылығы табылады, әсіресе жоғары температураларда. Бұл өлшеудің жоғарғы шегін күрт төмендетеді және пайдалану кезінде олардың статикалық сипаттамасын едәуір өзгертеді.
Стандарттылардан өзге, кәсіпорындарда әртүлі себептерге байланысты стандартты емес терможұптар қолданылады:
1800-1900ºС дейінгі температураны өлшеу үшін балқыған шойын мен болатты төгу мен құю кезінде вольфрам – графитті және карборунд – графитті терможұптар қолданылады. Кейінгі уақытта сол мақсатта вольфрам – молибденді және вольфрам – ренилі терможұптарды қолдана бастады
Т.э.қ.к. өлшеу үшін терможұптармен бірге кешенде екіншілік аспаптар жұмыс істейді: милливольтметрлер мен потенциометрлер.
кедергі термометрлерімен (КТ) температураны өлшеу өткізгіштер мен жартылай өткізгіштердің температураның өзгеруіне байланысты өздерінің электр кедергілерін өзгерту қасиеттеріне негізделген. Өткізгіштердің (металдардың) температуралық коэффициенті оң, яғни температураның өсуімен олардыңкедергісі үлкейеді, ал жартылай өткізгіштерде - теріс, олардың кедергісі - азаяды. Осылайша, өткізгіштер мен жартылай өткізгіштердің белсенді кедергісін температурадан t функционалды тәуелділік түрінде келтіруге болады:
R=f(t).
Бұл функцияның түрі кедергі термометрлері материалының табиғатына байланысты болады.
Металл ТС кедергі термометрлерін жасап шығару үшін келесі негізгі талаптарды қанағаттандыратын таза металдар қолданылады:
1.Металл тотықпауы және бақыланатын ортамен химиялық әрекеттесуге түспеуі керек.
2. Электрлі кедергінің α температуралық коэффициенті жеткілікті түрде үлкен және өзгеріссіз болуы тиіс. ТС-да пайдаланылатын материалдар үшін температуралық коэффициенттін 0 және 100oC арасындағы интервалда анықтау қабылданған. Таза металдардың көпшілігі үшін αср=4·10-3, 1/oC.
3.Кедергі тура немесе күрт ауытқу мен гистерезиссіз біртіндеп қисық бойымен температураның өзгеруімен бірге өзгеруі тиіс, яғни статикалық сипаттама монотонды болуы тиіс.
4. Меншікті электрлі кедергі жеткілікті түрде үлкен болуы тиіс, ол неғұрлым үлкен болса, ТС ұзындығы соғұрлым кіші болады.
Көрсетілген талаптарға белгілі температуралық интервалда платина, мыс, никель, вольфрам және темір жауап береді. ТС стандартты жасап шығару үшін платина және мыс қолданылады.
кедергі термометрлерімен жинақта салмақты және салмақсыз көпірлер мен логометрлер жұмыс істейді. Ең көп тараған салмақты көпірлер.
2.Қысымды абсолютті Рабс және артық Рарт ажыратады. Абсолютті қысым күй параметрі болып табылады және абсолютті нольден, яғни қысымның толық жоқтығында саналады. Артық қысым тұйық көлемдегі абсолютті қысым мен қоршаған ортаның үлкен абсолютті қысымы арасындағы айырмашылық болып табылады. Қоршаған ортаның абсолютті қысымы болып атмосфералық қысым Ратм табылады, демек,
Рарт= Рабс- Ратм .
Қоршаған ортаның абсолютті қысымымен және тұйық көлемдегі кіші абсолютті қысым арасындағы айырмашылық қозу деп немесе вакуум Рвак деп аталады: Рвак= Ратм- Рабс .
Қысым мен қозуды өлшеуге арналған аспаптар әдетте әрекет ету принципі бойынша және өлшенетін шама түріне қарай жіктеледі.
Қысымды, қозуды және қысымның асқынуын өлшеу үшін аспаптары әрекет ету принципі бойынша келесідей негізгі топтарға бөлінеді:
1.Сұйықтық
2.Жүктіпоршынды
3.Деформациялық аспаптар
4.Электрлік аспаптар
5. қысымды өлшеудің арнайы принциптері пайдаланылатын аспаптар (жылулық, электрразрядты, тұтқырлық және т.б.).
Өлшеу шамаларының түріне қарай аспаптар бөлінеді:
а) абсолютті және артық қысымдар, сондай-ақ қысымның әртүрлігін өлшеуге арналған манометр-аспаптарға;
б) қозуды (вакуумды)өлшеуге арналған вакуумметр-аспаптар;
в) артық қысым сияқтыларды, сондай-ақ вакуумды өлшеуге арналған мановакуумметр-аспаптар;
г) кіші (40 кПа дейін) қысымды өлшеуге арналған аспаптар -напоромерлер (микроманометрлер;
д) кіші (40 кПа дейін) қозуды өлшеуге арналған-тягомерлер (микроманометрлер);
е) тартушы-ағынды өлшеуіштер (микроманометрлер)- кіші қысым мен қосуды өлшеуге арналған аспаптар (20 кПа дейін);
ж) дифференциалды манометр, қысымның асқынуын (ек іқысымның әртүрлігін) өлшеуге арналған -аспаптар;
з) барометрлер- атмосфералық қысымды өлшеуге арналған аспаптар.
Сұйықты өлшеуге арналған аспаптар қондырғының құрылысының, пайдаланудың қарапайымдылығымен және жеткілікті түрде жоғары дәлдігімен ерекшеленеді, зертханалық, тексеруші және техникалық сияқты пайдаланылады. Жұмысшы зат ретінде түрлі бекітпелік сұйықтықтар қолданылады: сынап, су, спирт, трансформаторлық май және т.б.
3. Шихтанын химялық құрамын және физикалық қасиетерін бақылау
Аглоөндірісін басқару және автоматты түрде реттеу жүйесін құру, оларды енгізу сенімді автоматты құрылғыларына немесес тіркеу датчиктеріне негізделінген: бастапқы шихталардын, дайын аглометараттын химялық құрамын және физикалық қасиетерін экспресс-бақылау үшін. Көпшілік аглофабрикаларында сынамаларды таңдау, бөлу, химиялық зертханасына жеткізуі, экспресс-талдауы көп уақыт талап ететін қолмен жүргізіледі. Нәтижесінде талдау қорытындылары аглоөндірушіге мәнді қалып қалуымен жеткізіледі, және әсер беретін басқаруларды жедел реттеуге беруге мүмкіндік тудырмайтын.
Сондықтанда ағымда автоматты бақылау үшін рентгенспектрлі талдау тәсілін кенінен қолданады (сурет. 6.2). УРС-60 аппараттын БСВ-2 типті құбырдан шығарылатын рентгенді сәулелену ағыны алюминді фольгадан 1 өтеді және онымен шамалы шашырап ыдырап шағыласады. Фольгадан өткен сәуле сынамаға әсер береді (ұсақ үгітілген руданын-2) және сынамада темір құрамына пропорционал екінші рентген сәуленуін қоздырады (құрылымды сұлбасы келесі суреттер көрсетілген). Тәсілдін кемшілігі-руда сынамасын қолмен дайындау.
Сондықтанда дамытылған тәсілін қолданады: аглошихта мен агломераттын химиялық құрамынын рентгенді анализаторы арқылы. Осы тәсіл көмегімен 11-13 мин. аралығында Fe, SiO2, Al2O3, CaO пайыздық құрамын анықтауға болады (сурет6.3). Анализатор сынамаларды таңдап алатын механизмен қамтылған. Дайындауға келесілер кіреді: қайтатиеу ағымында массасы 10 кг сынамаларын таңдау, оны миниатюрлі шарлық диірменде үгіту, ылғалды жою үшін кептіру. Одан кейін сынама шнекті қоректендіргішпен 1 жінішке қабат бойымен роторға 4 орналастырылып жабылып және тегістегішпен 3 тегістелінеді. Ротор 3об/мин. жылдамдықпен айналады және талданылатын сынамана терезе 7 астына әкеліп отырады. Талданылатын химиялық элементтерімен қоздырылатын екінші ретті сәулененулер кристаллсцинтилляторына 8 түседі және импульс детекторына 9 , тіркеу құралы жалғасқан фотоэлектронды күшейткішке 10 шағылысады. Анализатордын негізгі элементі: кристаллсцинтилляторы 8 болып табылады, сынамадағы әрбір анықталынатын элементтерінін радиационды сипаттамаларын ажырататын. Анализатордын қателігі эталонды бақылау сынама 5 арқылы тексеріледі. Бұл тәсілдін пайдалну күрделігімен және қымбат болуынан аглоөндірісінде қолдануы шектеуленген.
Сурет 6.2Аглошихта мен агломерат құрамын автоматты анализатордын сұлбасы
4. Метрология- өлшеулер, өлшеу әдістері, тәсілдері және олардың бірлігін қамтамасыз ететін амалдары, нақты жетістіктерді талап ететін амалдар туралы ғылым. Метрологиялық негізгі мәселелері: өлшеу туралы жалпы сұрақтар; физикалық бірліктердің шамалары және олардың жүйелері, әдістері және өлшем амалдары, нақты өлшемдерді анықтайтын амалдар т.б.
Жалпы мағынада өлшеу - физикалық шамалардың мәнін арнайы техникалық амал арқылы, тәжірибелік жолмен табу. Осындай жолмен, түрлі физикалық шамаларды өлшеу операциясы арқасында, өлшенетін шама берілген шамадан неше есе аз немесе көп екенін анықтауға болады.
Егер Q- физикалық шаманың мәні, U- физикалық шаманың бірлігі, n-физикалық шаманың көлемі болса:
Q=nU Нәтиже алу тәсілдері бойынша өлшемдер: тікелей, жанама, қосылған, бірлескен болады.Қазіргі метрология 4 негізгі өлшем әдістерін көрсетеді:
Тікелей бағалау әдісі
Тәсіл мен шараны салыстыру әдісі
Дифференциалдық әдіс.
Нольдік әдіс (өтімдік әдіс).
Сонымен қатар технологиялық өлшемдер ішінде дамымай қалған әдістер: ауыстыру, қарсы қою, түйісу.
Өлшеу амалдары- техникалық амалдардың қосындысы болып табылады. Олар метрологиялық мөлшерленген қасиеттері бар, яғни бірлік және тура өлшемдер, сенімді және алынған нәтижені қайта өндіру, оардың өлшемі мен құрылымдық сияқты метрологиялық талаптарға жауап беретін әртүрлі өлшемдерде қолданылады. Өлшемнің негізгі тәсілдеріболып: өлшем аспаптары, өлшем туындылары, өлшем құрылғылары мен өлшем жүйелері табылады.
Барлық бақылау- өлшем аспаптары (БӨА) екі үлкен топқа бөлінеді: өлшейтін және реттейтін.
Ақпарат түріне байланысты өлшем аспаптары келесі түрлерге ажыратылады:
1.Көрсететін
2.Тіркейтін
3.Интегралданатын
4.Қосылатын.
Өлшейтін аспаптар үлгілі және жұмысшы болып 2-ге бөлінеді. Үлгілі аспаптар-өлшем аспаптарын салыстыру үшін, сонымен қатар өндірген бұрыштау және жуықтау үшін қолданылады. Қалған БӨА жұмысшы деп аталады.
Автоматтық бақылау жүйесі келесі негізгі элементтерден тұрады: сезімтал элемент (датчик), жігер элементі, атқарушы элемент, қоректену көзі, бақылау параметрі. Өлшейтін құралдар құрамына кіретін көрсетілген элементтерден басқа байланыс және жөнелту элементтері кіреді.
Метрология- теориялық өлшем техникасының негізі. Ол- өлшем аспаптарын сипаттайтын негізгі анықтамалар мен терминдерді өлшейтін ғылым.
Шығу және кіру шамаларының арасындағы байланыс - өлшем амалының статикалық сипаттамасы деп аталады.
Шығу шамасының кіру шамасынан аналитикалық тәуелділігі қалыптасқан режимде берілу коэффициентімен К сипатталады.
K=dy/dx
Егер статикалық сипаттама біркелкі түзу болса, онда шексіз аз шамалар соңғы ∆у пен ∆х-пен ауыстырылады. Өлшем құралдарын санағанда берілу коэфициенті шексіз көлем формасында беріледі:
К=φ/μ,
φ=∆у/у-шығу шамасының өзгеру қатынасы.
μ=∆х/х-кіру шамасының өзгеру қатынасы.
5.
6.Шанақтарда шихталы материалдардын денгейін автоматты түрде бақылау.
Шихта компоненттерін беруі және шанақтарында тұрақты шихталар қорын сақтау әртүрлі денгейөлшеуіштер арқылы іске асырылады. Шанақтарда материал қорын бақылау үшін қолданатын құрылғылар екі функция орындайды: материалдардын бар екендігін көрсететін датчик және денгей өлшеуіш ретінде.
Шихталы материалдардың денгейін бақылау үшін қолданады: түйісу механикалық, электрлі, электродты, түйісусіз радиоизотопты әртүрлі денгейөлшеуіштер: Механикалық денгейөлшеуіштер ішінде ен кең таралған және қолданатын қарапайым конструкциясы бар шанақтарда материалдарды автоматты қирататын құрылғыларымен тіркесіп сенімді жұмыс істейтін зондылы денгейөлшеуіштер болып табылады. Зондылы денгейөлшеуіштермен денгейді бақылау келесіде (сурет 6.4). Лебедканын (1) қозғалтқышы қосылады және тросқа(3) ілінген жүк (5) бағыттауыш роликтері (4) арқылы шанақтағы бақыланатын материал бетіне түсіріледі, одан кейін трос сәл осалдандырады. Барабан білігінін осімен екі сатылы редуктор арқылы ВД-404 типті сельсин-датчик (7) жалғасқан, трос ұзындығынын таратылуын түрленуін іске асыратын көрсететін (логометр ЛИБ-46 )немесе тіркеу приборына (8 ЭДМ-217 типті электронды мостысына ) кіретін электр сигналына пропорциональді.
сурет 6.4.Зондылы денгейөлшеуіштін кинематикалық(I)және электрлік (II)сұлбасы
7.Термометрлер. Негізіне температураны өлшеудің түйіспелі әдісі салынған термометрлер негізгі үш топқа бөлінеді:
1) кеңейту термометрлері;
2) термоэлектрлі термометрлер немесе терможұптар;
3) кедергінің электрлі термометрлері.
Негізіне түйісусіз әдіс салынған термометрлер п и р о м е т р лер деп аталады және ашық, р а д и а ц и ялық және түстілерге бөлінеді.
Сұйық термометрлер. Кеңейтудің сұйық термометрлермен температураны өлшеу материалдағы қабықша мен сұйықтың көлемдік кеңеюінің коэффициенттері айырмашылығына негізделген. Жұмысшы зат ретінде көбінесе сынапты немесе этил спиртін қолданады, кейбір жағдайларда толуол, эфир, пентан және т.б. Сұйық манометрлі термометрлерінде температурадан тәуелді терможүйедегі қысымнын өзгеруі келесі өрнекпен анықталынады: ∆Р=β∆t/μ, мүнда ∆Р-қысымнын өзгеруі; β-сұйықтын көлемді кенею коэффициенті,1/0С; ∆t-температуранын өзгеруі, 0С. Осы өрнектен терможүйедегі сұйықтын қысымынын өзгеруі қыздыру кезінде температуранын сызықты функциясы болып табылады. Сондықтанда олардын біркелкі шкаласы болады.
Манометрілік термометрлер. Манометрлік термометрлердің әрекет принципі тұйық герметикалық терможүйеде температурадан жұмыс затының (термометрлік) қысымы өзгеруіне негізделген. Жұмыс затына байланысты бұл термометрлер газды, сұйықты,сынапты және конденсациялық-бусұйықты (ТДГ, ТПГ, ТДЖ, ТПЖ, ТКП түріндегі және т.б.) бөлінеді. Терможүйедегі температура өлшенетін температурамен келесі қатынаспен байланысты: мүнда: газдын термиялық кенею коэффициенті,1/ 0С; t және t0-бастапқы және сонғы температура, 0С; Р0-терможүйедегі t0 температурасындағы қысым. Осы тендеуден температуранын өзгеруінен қысымнын ∆Р өсімшесі тәуелділігін байқауға болады.
Манометрлік термометрлер –тіркеу мен өзгерісті арақашықтыққа беруді автоматты іске асыруға мүмкіндік беретін қарапайым қондырғылар жеткілікті.Қазіргі уақытта өнеркәсіппен бірығайланған пневматикалық және электрлі шығу сигналдарымен манометрлік термометрлер шығарылады.
Дилатометрлік термометрлер. Әрекеті қатты денелердің жылулық кеңеюіне негізделген термометрлер, дилатометриялық деп аталады. Олар екі негізгі түрде дайындалады: өзекшелі және биметалды.
Өзекшелі дилатометриялық термометрдің әрекет принципі (сур.) түтіктер мен өзекшелерді қыздыру кезінде олардың сызықтық кеңею коэффициенттерінің әртүрлі болуы салдарынан ұзарудың әртүрлігін пайдалануға негізделген. Биметаллды дилатометрлік термометр түрлі металдардан тұратын бүкіл ұзындығы бойымен пісірілген екі тілімшеден тұратын серіппе (немесе тегіс) түрінде сезімтал элементке ие болады. Ішкі тілімше, сыртқымен салыстырғанда сызықты кеңеюдің үлкен коэффициентіне ие болады, сондықтандақыздыру кезінде мұндай серіппе бұралады.
9. Зондылау режимі Материалдардын таралуына аз кедергілер (помехи) кезенді жұмыс жасайтын зондылы құбыртаңдаушылары болып табылады. Газдын температурасын бақылау үшін кейде бұл құбырлаға терможұптар орнатылады. Бірнеше колошник радисы бойындағы төгілме денгейі астына құбырлады дистанционды немесес автоматты басқарулары бар электрлі лебедкалар арқылы енгізіледі. Руданын максимальді жиналуына және минимальді температурасына максимальді СО2 құрамы сәйкес.
Жанама бақылау шихталар компоненттерін таралуын басқаруға автоматты жүйелерін беруге сенімсіз болады. Сондықтанда материалдар таралуын тікелей бақылау тәсілдерін жасау зерттеулер жүргізулуде. Солардын ішінде радиоизотопты техникаларының жетістіктері зондылы (бітеутүбті) газтаңдау құбырлар негізінде радиометрлі құрылғыларын жасуына мүміндік берді сурет 7.4). (1-амбразулар; 2-лебедка; 3-зондылар; 4- монорельстер; 5-сәулелену көзі; 6- детектор; 7-радиометр; 8- автоматты потнциометр
Бұл құрылғы кокс пен агломераттан тұратын шихтаны 100 пайызға қорытатың домна пешінің колошник радиусы бойында агломерат пен кокс таралуын және колошниктегі материалдардын қиғаштану бұрышын бақылау үшін тағайындалған.
Колошниктін радиусы бойында кокс пен теміррудалы компоненттерінін орналасуын бақылау төгілме денгейінін үстіндегі жоғары зондысынан сәулелену көзінен (кобальт-60) төгілме денгейінін астындағы төменгі зондысындағы детекторыны өтетін радиоактивті гамма-сәулеленулердін әртүрлі сіңіруіне (жұтуына) негізделінген.
Зондылау режимі анықталынған берілістен кейін бір рет немесес берілген бағдарлама бойыншша өткізіледі. Көп компонентті шихталарында материалдардын таралуынын анықтау дәлдігінің қателігі артады, анықталынбаған сызықты жұтылу коэффициенттері бар қоспалардын түзілуінен.
Радиоизотопты зондылы құрылғылар шихта төгілмелер бетінің жазбалауының бақылауымен қоса, колошник радиусы бойында шихтаның теміррудалы бөлігімен және кокстың таралуын технологиялық бақылау үшін қолданады
10. пирометрлердің жұмыс принципі өлшеу объектісімен жылуқабылдағыштың тікелей түйісуінсіз қызған денелермен шығарылатын сәулелену энергиясының өлшеуге негізделген. Олардың артықшылығы болып түйісудің жоқтығы, температуралық өрістердің бұрмалануының болмауы және өлшеудің теориялық шектеусіз жоғарғы шегі табылады. Жылулық сәулеленудің қарқындылығына денелердің температуралары күрт кішіреюімен байланысты азаюына байланысты, пирометрлер 300 -тан 6000oC дейін және жоғары температураларды өлшеу үшін пайдаланады. 3000oC –тан жоғары температураны, сондай-ақ жоғары жылдамдықтағы сұйықтық және газды ағындарды өлшеу үшін пирометрия әдістері іс жүзінде жалғыз болып табылады.
Оптикалық пирометрлер 800oC –тан жоғары температураларды өлшеу үшін зертханалық және өндірістік жағдайларда кең қолданылады. Оптикалық пирометрлердің әрекет ету принципі екі дененің монохроматты сәулеленуін салыстыруға негізделген: эталонды денеге және температурасы өлшенетін денеге. эталонды дене ретінде әдетте, жарықтығы реттелетін қыздыру шамдарының пілтелері пайдаланылады.
Бұл топтың ең көп тараған аспаптары болып ОППИР, “ПРОМИНЬ” және т.б. түрлердегі жоғалып кететін жіппен монохроматты пирометрлер табылады. Пирометр (схема) объективті линзалы және окулярлы линзалы телескопты түтікті білдіреді. телескопты түтік ішінде объективті линзаның фокусында таға тәрізді немесе түзу сызықты қыл түрінде болады.
Фотоэлектрлік пирометрлерде жарық ағынына басқа сезімтал элементтерді пайдалану өлшеудің төменгі шегін төмендетуге мүмкіндік береді, жеке алғанда күкіртті-қорғасынды фотокедергіні қабылдағыш ретінде пайдаланған кезде пирометр өлшеуінің р төменгі шегі 200oC тең.
550oC температураға дейінін қызған дененің сәулеленуі қызыл сәулелерден тұрады. Түсті пирометрлердің өлшеу диапазоны 1400-2800oC. Ол 250-300oC бойынша бес-алты диапазон астына бөлінеді. Түстіфильтрлі дискілерді ауыстыра отырып, бір диапазоннан екіншісіне көшуге болады, пирометрлердің дәлдік класы 1,0.
радиационды пирометрлерде сезімтал элемент ретінде термобатарея пайдаланылады. жылу ағыны термобатареяның термоэлектрлік түрлендіргіштерінің жұмысшы қосылықтарында бақылауға алынатын қыздырылған дененің температурасын белгілейтін қыздыру дәрежесіне қарай шоғырланады немес фокустеледі. Ең көп тарағандарға бұрындары пирометрлер “РАПИР” түріндегі болған. Қазіргі уақытта олар стационарлы пирометрлік түрлендіргіштердің агрегаттық кешенмен және АПИР-С, Raynger-ST сәулелену пирометрлерімен ауыстырылды. Олар толық сәулеленудің термоэлектрлік (ППТ) және жартылай сәулеленудің пирометрлеріне (ПЧД) бөлінеді. Біріншілерінде терможұптардың батареялары, екіншілерінде - германийлік немесе кремнийлік фотодиодтар пайдаланылады.
11. газ анализатор .Газ аналитикалық аспаптар өлшенетін компоненттің концентрациясы мәнін немесе талдалынатын газды қоспадағы олардың қосындысы туралы ақпаратты алуға арналған өлшеу құрылғысын айтады. газ құрамының датчик және екіншілік аспаптың жиынтығын газ анализатор (талдауыш) деп атайды.
Газ аналитикалық аспаптар отындық газдың анализі үшін, көптеген технологиялық процестер барысында газдық ортаның құрамын бақылау үшін, қызмет көрсетуші жұмыскерлер денсаулығына зиянды газдар жиналуы мүмкін өрт- және жарылыс қауіпті өндірістер мен ғимараттарда, сонымен қатар қоршаған атмосфера құрамының шекті мәнің бақылау үшін өндірістің барлық салаларында және ғылыми зерттеулерде іс жүзінде кеңінен қолданылады. Қазіргі заманғы газ анализатордың жұмыс принципі негізіне келесі принциптердің бірі салынған (немесе олардың құрамы): газдың жылуөткізгіштігі, катализатордың қатысуында газды жағу, инфрақызыл сәулеленуді сіңіру, термомагнитті конвекция, газды қоспаларды және т.б. хроматографиясы.
Газ аналитикалық аспаптардың номенклатурасы талдалынатын газды қоспалар көптүрлігі мен сезімталдыққа, дәлдігі мен өлшеудің қайта көрсетуін таңдауға қойылатын түрлі талаптарынан айтарлықтай үлкен. Қазіргі заманғы газдыанализаторда талдаудың өте әртүрлі әдістерін кең пайдаланылады: қарапайым химиялықтан (сіңіру реакциялары) оптика, электроника, ультрадыбыс және т.б. салаларда жаңа жетістіктерге негізделген күрделілерге дейін.
Газ аналитикалық аспаптар шкаласы газды қоспадағы талдалынатын компоненттің көлемдік пайыздағы концентрациясында, сонымен қатар көлемдік немесе анықталатын компоненттің газды қоспада массалық үлесінде бөлдіктенеді (градуирленеді).
механикалық газ анализаторға химиялық реакцияны, орталықтан тепкіш, диффузиялық және т.б. пайдалануға негізделген аспаптар жатады. Аспаптын негізгі бөлігі детектор болып табылады-метады блок 1, көлемінде төрт 2,6,7,8 камералалар бұрғылап тесілген (цилиндрлі түрінде). Әрбір камерада электроқшаулауланған обоймасында 5 бекітілген сымды ұстағыштарында 4 металды немесе жартылайөткізгішті терморезисторлар 3 орналасқан. Аспаптардың өлшеу сұлбалары теңестірілмеген және теңестірілген мостылар принципі бойынша орындалған. Өлшеуші теңестірілмеген көпірдің иіндері бірдей кедергіден (терморезистормен) R1 – R4 , платиналық, вольфрамды немесе вольфрам-ренийден 0,02-0,05 мм диаметрі 5-60 Ом омды кедергілі сымдардан орындалған.
Сурет 3.1 Термокондуктометриялық детектордын сұлбасы (а) және газанализатор сұлбасы (б)Қазіргі заманғы автоматты газ анализатор сезімтал элементке келіп түсетін анализдалынатын газға біршама қатаң талап қояды. механикалық қоспадалардан газды тазалау дәрежесінен, оның температурасынан, қысымнан, шығыннан, ылғалдылығынан ауытқу, фазалық құрамының бұзылуы, зинды қоспалардың болуы және т.с.с., анализдың қателігінің айтарлықтай үлкеюіне немесе оны іске асырудың толық мүмкін болмауына әкеледі. анализдалынатын газды тазалау мен сынама лауды дайындау үшін жүйенің негізгі функциялары болып: қатты фазаны бөлу, термиялық өңдеу, сұйық фазаны бөлу, қысымды реттеу, сынаманы тасмалдау, шығынды реттеу.
12.Электродты/денгейөлшеуіштін.Шихталы материалдардың денгейін бақылау үшін қолданады: түйісу механикалық, электрлі, электродты, түйісусіз радиоизотопты әртүрлі денгейөлшеуіштер: Механикалық денгейөлшеуіштер ішінде ен кең таралған және қолданатын қарапайым конструкциясы бар шанақтарда материалдарды автоматты қирататын құрылғыларымен тіркесіп сенімді жұмыс істейтін зондылы денгейөлшеуіштер болып табылады.
КЭП типті команда аппарат (сурет 6.4 II) үш минут уақыт аралығында кернеу импульсін В түйіспесіне (контакторына) береді, соңғысы күштік тоқтын біратаулы фаздық түйіспелерін тұйықтайды және қозғалтқыш қоректене бастайды. Осалдандырылынған трос соңғы сөндіруші 9 арқылы АД ревесивті қозғалтқыштын Н контактортүйіспе тізбегіндегі КВ контакторын тұйықтайды. Осы мезгілде ПВ түйіспе ажыратылып, В түйіспесі сөндіріліп , ал Н түйіспе қосылады. Трос барабанға оралып және соңғы сөндіргіш өшіріледі. КВ контактілер ажыратылады, және қозғалтқыш тоқтайды. КС тетігін басып тоқ РЗ катушкасына денгейөлшеуіштер дұрыс жұмыс істеп тұрғанын тексеру үшін беріледі. РУМ-1 типті магнитті күшейіткіші бар ылғалды материалдар денгейлерінін датчигінін сұлбасы 6.5 суретте келтірілген.
Сурет6.5. Электродты денгейөлшеуіштін сұлбасы
Электрод анықталынған денгейде Д шанағында ілулі тұрады. Электродтың «жермен» түйісуі шанақтағы материалмен және оның металды арматурасы арқылы іске асырылады. Шанақ материалмен бақыланатын денгейіне дейін толғанда, Тр2 трансформатордын I бірінші орамы, Тр1 желілі тарнсформатордын II екінші ормынан қоректенеді.Басқарушы ВУ түзетуші шығысында тұрақты тоқтын кернеуі пайда болады, астында магнитті күшейіткіштін басқару Wу орамы бар. Бұл жағдайда W орамынын индуктивті кедергісі төмендейді,ал ВН жүктеу түзетушінін шығысындағы және магниттелінетін Wи орамында кернеу артады, нәтижесінде сигналді реленін Р қосылуына әкеледі.
14. фотоэлектрлік пирометрлер Қылы жоғалатын оптикалық пирометрлерге қарағанда фотоэлементті оптикалық пирометрлер (фотоэлектрлік пирометрлер) автоматты болып табылады және көрсеткіштерді жазуға, оларды арақашықтыққа беруге мүмкіндік жасайды.
Фотоэлектрлік (ФЭП) пирометрлер әрекет ету принципі бойынша екі түрге бөлінеді. Бірінші түрге аспаппен қабылданатын сәулелік энергия сезімтал элементке түсе отырып, оның параметрлерін өзгертетін (фоталарды, кедергілерді) аспаптар жатады. Екінші түрдегі аспаптарда сәулелік энергияны өлшеу компенсациялық әдіспен іске асырылады, мұндағы сезімтал элемент ноль-аспап режимде жұмыс істейді, өлшенетін денеден сәулелену қарқындылығы мен сәулеленудің тұрақты көзімен салыстыра отырып– миниатюрлы шамдар қызады.
вакуумды сурьма-цезилік фотоэлементтерді қолдану кезінде температураны өлшеу шегі 800 ден 4000oC дейін. Фотоэлектрлік пирометрлер өлшеудің 2000oC дейін жоғарғы шегінде 1% және 2000oC –тан үлкен жоғары шекте 1,5% негізгі қателігіне ие болады.
Фотоэлектрлік пирометрлерде жарық ағынына басқа сезімтал элементтерді пайдалану өлшеудің төменгі шегін төмендетуге мүмкіндік береді, жеке алғанда күкіртті-қорғасынды фотокедергіні қабылдағыш ретінде пайдаланған кезде пирометр өлшеуінің р төменгі шегі 200oC тең.
550oC температураға дейінін қызған дененің сәулеленуі қызыл сәулелерден тұрады. температураны жоғарлату шамасына қарай дене түсі қара-қызылдан қызылға, қызыл-АРЖға, АРЖы және ақ түске өзгереді. Бұл қасиет қызған дененің температурасын оның түсі бойынша анықтауға болады. автоматты түсті пирометрлердің көпшілігінің әрекет етуі қызыл және көк спектрдің екі участігінде - екі спектрлі ашықтық қатынасының логарифмнің өлшенуіне негізделген. Түсті пирометрлердің үлкен номенклатурасы шығарылуда: ЦЭП-2М, ЦЕП-3, ЦЕП-3М, “ПИРСО” және
Түсті пирометрлердің өлшеу диапазоны 1400-2800oC. Ол 250-300oC бойынша бес-алты диапазон астына бөлінеді. Түстіфильтрлі дискілерді ауыстыра отырып, бір диапазоннан екіншісіне көшуге болады, пирометрлердің дәлдік класы 1,0.
Қызған денелердің толық сәулеленуін (интегралды) өлшеу үшін радиациялық пирометрлер қолданылады. Шынайы дененің Тр радиациялық температурасы деп қара дененің, оның сәулеленудің толық қуаты Т температурада шынайы денемен сәулеленетін толық энергияға тең температура аталады.
15. Аглоөндірісін басқару және автоматты түрде реттеу жүйесін құру, оларды енгізу сенімді автоматты құрылғыларына немесес тіркеу датчиктеріне негізделінген: бастапқы шихталардын, дайын аглометараттын химялық құрамын және физикалық қасиетерін экспресс-бақылау үшін. Көпшілік аглофабрикаларында сынамаларды таңдау, бөлу, химиялық зертханасына жеткізуі, экспресс-талдауы көп уақыт талап ететін қолмен жүргізіледі. Нәтижесінде талдау қорытындылары аглоөндірушіге мәнді қалып қалуымен жеткізіледі, және әсер беретін басқаруларды жедел реттеуге беруге мүмкіндік тудырмайтын.
Сондықтанда ағымда автоматты бақылау үшін рентгенспектрлі талдау тәсілін кенінен қолданады (сурет. 6.2). УРС-60 аппараттын БСВ-2 типті құбырдан шығарылатын рентгенді сәулелену ағыны алюминді фольгадан 1 өтеді және онымен шамалы шашырап ыдырап шағыласады. Фольгадан өткен сәуле сынамаға әсер береді (ұсақ үгітілген руданын-2) және сынамада темір құрамына пропорционал екінші рентген сәуленуін қоздырады (құрылымды сұлбасы келесі суреттер көрсетілген). Тәсілдін кемшілігі-руда сынамасын қолмен дайындау.
Сондықтанда дамытылған тәсілін қолданады: аглошихта мен агломераттын химиялық құрамынын рентгенді анализаторы арқылы. Осы тәсіл көмегімен 11-13 мин. аралығында Fe, SiO2, Al2O3, CaO пайыздық құрамын анықтауға болады (сурет6.3). Анализатор сынамаларды таңдап алатын механизмен қамтылған. Дайындауға келесілер кіреді: қайтатиеу ағымында массасы 10 кг сынамаларын таңдау, оны миниатюрлі шарлық диірменде үгіту, ылғалды жою үшін кептіру. Одан кейін сынама шнекті қоректендіргішпен 1 жінішке қабат бойымен роторға 4 орналастырылып жабылып және тегістегішпен 3 тегістелінеді. Ротор 3об/мин. жылдамдықпен айналады және талданылатын сынамана терезе 7 астына әкеліп отырады. Талданылатын химиялық элементтерімен қоздырылатын екінші ретті сәулененулер кристаллсцинтилляторына 8 түседі және импульс детекторына 9 , тіркеу құралы жалғасқан фотоэлектронды күшейткішке 10 шағылысады. Анализатордын негізгі элементі: кристаллсцинтилляторы 8 болып табылады, сынамадағы әрбір анықталынатын элементтерінін радиационды сипаттамаларын ажырататын. Анализатордын қателігі эталонды бақылау сынама 5 арқылы тексеріледі. Бұл тәсілдін пайдалну күрделігімен және қымбат болуынанаглоөндірісінде қолдануы шектеуленген.
16. Қысымды абсолютті Рабс және артық Рарт ажыратады. Абсолютті қысым күй параметрі болып табылады және абсолютті нольден, яғни қысымның толық жоқтығында саналады. Артық қысым тұйық көлемдегі абсолютті қысым мен қоршаған ортаның үлкен абсолютті қысымы арасындағы айырмашылық болып табылады. Қоршаған ортаның абсолютті қысымы болып атмосфералық қысым Ратм табылады, демек,
Рарт= Рабс- Ратм .
Қоршаған ортаның абсолютті қысымымен және тұйық көлемдегі кіші абсолютті қысым арасындағы айырмашылық қозу деп немесе вакуум Рвак деп аталады: Рвак= Ратм- Рабс .
Қысым мен қозуды өлшеуге арналған аспаптар әдетте әрекет ету принципі бойынша және өлшенетін шама түріне қарай жіктеледі.
Қысымды, қозуды және қысымның асқынуын өлшеу үшін аспаптары әрекет ету принципі бойынша келесідей негізгі топтарға бөлінеді:
1.Сұйықтық
2.Жүктіпоршынды
3.Деформациялық аспаптар
4.Электрлік аспаптар
5. қысымды өлшеудің арнайы принциптері пайдаланылатын аспаптар (жылулық, электрразрядты, тұтқырлық және т.б.).
Өлшеу шамаларының түріне қарай аспаптар бөлінеді:
а) абсолютті және артық қысымдар, сондай-ақ қысымның әртүрлігін өлшеуге арналған манометр-аспаптарға;
б) қозуды (вакуумды)өлшеуге арналған вакуумметр-аспаптар;
в) артық қысым сияқтыларды, сондай-ақ вакуумды өлшеуге арналған мановакуумметр-аспаптар;
г) кіші (40 кПа дейін) қысымды өлшеуге арналған аспаптар -напоромерлер (микроманометрлер;
д) кіші (40 кПа дейін) қозуды өлшеуге арналған-тягомерлер (микроманометрлер);
е) тартушы-ағынды өлшеуіштер (микроманометрлер)- кіші қысым мен қосуды өлшеуге арналған аспаптар (20 кПа дейін);
ж) дифференциалды манометр, қысымның асқынуын (ек іқысымның әртүрлігін) өлшеуге арналған -аспаптар;
з) барометрлер- атмосфералық қысымды өлшеуге арналған аспаптар.
Сұйықты өлшеуге арналған аспаптар қондырғының құрылысының, пайдаланудың қарапайымдылығымен және жеткілікті түрде жоғары дәлдігімен ерекшеленеді, зертханалық, тексеруші және техникалық сияқты пайдаланылады. Жұмысшы зат ретінде түрлі бекітпелік сұйықтықтар қолданылады: сынап, су, спирт, трансформаторлық май және т.б.
17. автоматты түсті пирометрлердің көпшілігінің әрекет етуі қызыл және көк спектрдің екі участігінде - екі спектрлі ашықтық қатынасының логарифмнің өлшенуіне негізделген. Түсті пирометрлердің үлкен номенклатурасы шығарылуда: ЦЭП-2М, ЦЕП-3, ЦЕП-3М, “ПИРСО” және
Түсті пирометрлердің өлшеу диапазоны 1400-2800oC. Ол 250-300oC бойынша бес-алты диапазон астына бөлінеді. Түстіфильтрлі дискілерді ауыстыра отырып, бір диапазоннан екіншісіне көшуге болады, пирометрлердің дәлдік класы 1,0.
Қызған денелердің толық сәулеленуін (интегралды) өлшеу үшін радиациялық пирометрлер қолданылады. Шынайы дененің Тр радиациялық температурасы деп қара дененің, оның сәулеленудің толық қуаты Т температурада шынайы денемен сәулеленетін толық энергияға тең температура аталады.
радиационды пирометрлерде сезімтал элемент ретінде термобатарея пайдаланылады. жылу ағыны термобатареяның термоэлектрлік түрлендіргіштерінің жұмысшы қосылықтарында бақылауға алынатын қыздырылған дененің температурасын белгілейтін қыздыру дәрежесіне қарай шоғырланады немес фокустеледі. Ең көп тарағандарға бұрындары пирометрлер “РАПИР” түріндегі болған. Қазіргі уақытта олар стационарлы пирометрлік түрлендіргіштердің агрегаттық кешенмен және АПИР-С, Raynger-ST сәулелену пирометрлерімен ауыстырылды. Олар толық сәулеленудің термоэлектрлік (ППТ) және жартылай сәулеленудің пирометрлеріне (ПЧД) бөлінеді. Біріншілерінде терможұптардың батареялары, екіншілерінде - германийлік немесе кремнийлік фотодиодтар пайдаланылады.
18. Реттеу органдарының Орындауыш механизмдерін
Өндірістік реттеу жүйесінде реттеу органдарының жетегі ретінде қолданылады:
1.электрлі түйісетін және түйіспетйін орындауыш механизмдері;
2.электрлі контактоктар, соленоидтар, релелер;
3.гидравликалық орындауыш механизмдер;
Реттеу жүйесіндегі реттеу мүшелері ретінде қызмет атқарады:
-төмен қысымды газ шығынын өзгертуге арналған бұралмалы тосқауылдар (поворотные заслонки);
-төмен қысымды газ шығынын өзгертуге арналған ілгері-лемерлі қозғалмалы тосқауылдар;
-жоғары қысымды газ және сұйықтар шығынын өзгертуге арналған реттеу клапандары;
-себу материалдары үшін түрлі типті қоректегіштер (питатели) конвейерлі, шнекті, вибрационды және т.б.
-тоқ күшін өзгертуге арналған электрлі реостаттар және түйіспейтін индукционды түрлендіргіштер;
Пневможетегі бар реттеу клапандары, контакторлар, реле жетек және реттеу органдарының функцияларын біріктіреді.
Орындауыш механизмдерін таңдау (жетегін) келесі негізгі шарттарымен анықталынады:
-реттеуіш типімен (электрлі, пневматикалық, гидравликалық);
-реттеу органдарын жылжытуға қажет күш шамасымен;
-талап етілетін жылдам әсерлігімен(быстродействием);
-пайдалану шарттарымен: температурасымен, ылғалдылығымен, шаңдылығымен (запыленностью); қоршаған ортаның химиялық зияндылығымен (агрессивностью), жарылу қауіпсіздігімен (взрывоопасностью) және т.б.
- реттеу органдарымен орналастыру, құру және мүшелеу (сочленения) жағдайларымен;
-шығару механизмдер номенклатурасымен.
Металлургиялық пештерінің автоматика жүйесінде негізгі реттеуші органы болатын бұралу тосқаулдың (заслонка) бұралу моментінің күшінің шамасын анықтау үшін келесі формуланы қолданады:
Н*м (кгс*м),
Электрлі контактоктарды, реле, реостаттарды, индукционды түрлендіргіштер басқарылатын тізбектегі кернеу және тоқтың күшінің шамасы негізгі бойынша таңдалады.
Реттеуіш органдарын таңдауы анықталынады:
19.Термометрлер. Негізіне температураны өлшеудің түйіспелі әдісі салынған термометрлер негізгі үш топқа бөлінеді:
1) кеңейту термометрлері;
2) термоэлектрлі термометрлер немесе терможұптар;
3) кедергінің электрлі термометрлері.
Негізіне түйісусіз әдіс салынған термометрлер п и р о м е т р лер деп аталады және ашық, р а д и а ц и ялық және түстілерге бөлінеді.
Манометрілік термометрлер. Манометрлік термометрлердің әрекет принципі тұйық герметикалық терможүйеде температурадан жұмыс затының (термометрлік) қысымы өзгеруіне негізделген. Жұмыс затына байланысты бұл термометрлер газды, сұйықты,сынапты және конденсациялық-бусұйықты (ТДГ, ТПГ, ТДЖ, ТПЖ, ТКП түріндегі және т.б.) бөлінеді. Терможүйедегі температура өлшенетін температурамен келесі қатынаспен байланысты: мүнда: газдын термиялық кенею коэффициенті,1/ 0С; t және t0-бастапқы және сонғы температура, 0С; Р0-терможүйедегі t0 температурасындағы қысым. Осы тендеуден температуранын өзгеруінен қысымнын ∆Р өсімшесі тәуелділігін байқауға болады.
Манометрлік термометрлер –тіркеу мен өзгерісті арақашықтыққа беруді автоматты іске асыруға мүмкіндік беретін қарапайым қондырғылар жеткілікті.Қазіргі уақытта өнеркәсіппен бірығайланған пневматикалық және электрлі шығу сигналдарымен манометрлік термометрлер шығарылады.
Дилатометрлік термометрлер. Әрекеті қатты денелердің жылулық кеңеюіне негізделген термометрлер, дилатометриялық деп аталады. Олар екі негізгі түрде дайындалады: өзекшелі және биметалды.
Өзекшелі дилатометриялық термометрдің әрекет принципі (сур.) түтіктер мен өзекшелерді қыздыру кезінде олардың сызықтық кеңею коэффициенттерінің әртүрлі болуы салдарынан ұзарудың әртүрлігін пайдалануға негізделген. Биметаллды дилатометрлік термометр түрлі металдардан тұратын бүкіл ұзындығы бойымен пісірілген екі тілімшеден тұратын серіппе (немесе тегіс) түрінде сезімтал элементке ие болады. Ішкі тілімше, сыртқымен салыстырғанда сызықты кеңеюдің үлкен коэффициентіне ие болады, сондықтандақыздыру кезінде мұндай серіппе бұралады.
20. радиациялық пирометрлер Қызған денелердің толық сәулеленуін (интегралды) өлшеу үшін радиациялық пирометрлер қолданылады. Шынайы дененің Тр радиациялық температурасы деп қара дененің, оның сәулеленудің толық қуаты Т температурада шынайы денемен сәулеленетін толық энергияға тең температура аталады.
радиационды пирометрлерде сезімтал элемент ретінде термобатарея пайдаланылады. жылу ағыны термобатареяның термоэлектрлік түрлендіргіштерінің жұмысшы қосылықтарында бақылауға алынатын қыздырылған дененің температурасын белгілейтін қыздыру дәрежесіне қарай шоғырланады немес фокустеледі. Ең көп тарағандарға бұрындары пирометрлер “РАПИР” түріндегі болған. Қазіргі уақытта олар стационарлы пирометрлік түрлендіргіштердің агрегаттық кешенмен және АПИР-С, Raynger-ST сәулелену пирометрлерімен ауыстырылды. Олар толық сәулеленудің термоэлектрлік (ППТ) және жартылай сәулеленудің пирометрлеріне (ПЧД) бөлінеді. Біріншілерінде терможұптардың батареялары, екіншілерінде - германийлік немесе кремнийлік фотодиодтар пайдаланылады.
21.Домна пешінің жүріс барысын автоматты реттеу
Шихталы материалдардын түсу тәртібі пештің жүріс барысын сипаттайды. Түсу фурмалы зонасындағы үрлеу кезінде кокстын жанып, балқуынан және ауырлық күштер әсерінен іске асырылады. Осы шихта түсуының негізгі бір басқару міндет- пештің барлық қимасы бойында біркелкі және максимальді түсу жылдамдығын қамтамасыз ету. Мұндай жылдамдық сәйкес үрлеу саның бергенде жетіледі. Егерде осы санынан асып кеткен жағдайда үрлеу өткізілсе, онда түсу түзулігі және пештін өнімділігі төмендей бастайды. Шихтанын максимальді жылдамдығымен біркелкі түсуіне негізгі кедергі берушілер (возмущения) келесілер: илеуішті құрамының өзгеруі, материалдардын таралуынын өзгеруі және т.б. факторлар дереу бақылауға көнбейтін.
Пештін жүрісіне негізгі әсер берушілер ретінде шихта құрамы және колошникте материалдардын таралуын өзгеруі қабылданған, соңғысы шлак (қождын) физикалық қасиеттерімен және домна пешінің жоғары бөлігіндегі шихта бағанасының газөтімдігін өзгерту үшін пайдаланған тиімді. Төменнен пештін жүрісіне тиімді әсер беруші реттеуіш ретінде үрлеу саны өзгеруі қабылданған, шихтанын газөтімдігімен және турбоауүрлеу қуатымен шектеуленген. Тиімді әсер берушілер ретінде шектеулі шегінде өзгеретін температурамен және үрлеу ылғалдығы өзгеруін қабылдауға болады. Комбинирленген және оттекпен байытылған үрлеуді қолдануда-оның құрамы мен фурма бойында таралуы болып табылады.
Шихтанын түсу жылдамдығымен қоса, басқадай параметрлерді қолданады пеш жүрісін автоматты басқару жүйесі негізделінетін. Мұндай параметрі ретінде пештін биіктігі бойында статикалық қысымының жалпы және жеке айырмасының (ΔР) өзгеруі болып табылады.
22. газды қоспалардағы Кулонометриялық газ анализаторы өтелу әдісі бойынша жасалады. Кулонометриялық газ анализаторлар СО2 , Н2S , SO2 , HCl, O3 , NH3 , O2 және т.б, газды қоспаларда концентрацияны өлшеу үшін қолданылады, өлшеу диапазоны анализдалынатын затқа байланысты 0 - 1·10-4 дан 0 – 0,5 % дейін.
Деполяризациялық газ анализатор газдардағы және газды қоспалардағы оттегі мөлшерін анықтау үшін арналған. Бұл газ анализатор тобының әрекет принципі электрхимиялық ұяшықтардың электродында оттегінің қалыпына келуі кезіндегі тоқтың пайда болуына негізделген. Деполяризациялық газ анализатор оттегіге көлемі бойынша 0-0,01 –тен 0-10 % дейін өлшеу диапозонына ие болады, дәлдік классы 5-10, реакциялар уақыты 1-1,5 мин.
Оптикалық газ анализатор газды қоспалардың көптеген компоненттерінің анализі үшін қолданылады: CO, CO2 , CH4 , NH3 , NO2 , Cl2, SO2 , H2S және т.б. өлшеудің кең диапазонында – 0,001- тан 100% дейін көлемі бойынша, пайдаланылатын өлшеу әдісіне байланысты дәлдік классы 0,5-20. Оптикалық газ анализаторлар анықталатын компоненттің концентрациясының өзгеруінен анализдалынатын газ қоспасының оптикалық қасиетінің өзгеру тәуелділігін пайдалануға негізделген түрлі аспаптар тобын біріктіреді. Алайда, үлкен немесе кіші таралуға оптика-акустикалық, ультракүлгін және фотоколориметриялықтар ие болды. Оптикалық газ анализаторлар тобына кең таралуға ие болмайтын спектрофотометриялық, интерферометриялық және т.б. жатады.
24. Аглоөндірісін басқару және автоматты түрде реттеу жүйесін құру, оларды енгізу сенімді автоматты құрылғыларына немесес тіркеу датчиктеріне негізделінген: бастапқы шихталардын, дайын аглометараттын химялық құрамын және физикалық қасиетерін экспресс-бақылау үшін. Көпшілік аглофабрикаларында сынамаларды таңдау, бөлу, химиялық зертханасына жеткізуі, экспресс-талдауы көп уақыт талап ететін қолмен жүргізіледі. Нәтижесінде талдау қорытындылары аглоөндірушіге мәнді қалып қалуымен жеткізіледі, және әсер беретін басқаруларды жедел реттеуге беруге мүмкіндік тудырмайтын.
Сондықтанда ағымда автоматты бақылау үшін рентгенспектрлі талдау тәсілін кенінен қолданады (сурет. 6.2). УРС-60 аппараттын БСВ-2 типті құбырдан шығарылатын рентгенді сәулелену ағыны алюминді фольгадан 1 өтеді және онымен шамалы шашырап ыдырап шағыласады. Фольгадан өткен сәуле сынамаға әсер береді (ұсақ үгітілген руданын-2) және сынамада темір құрамына пропорционал екінші рентген сәуленуін қоздырады (құрылымды сұлбасы келесі суреттер көрсетілген). Тәсілдін кемшілігі-руда сынамасын қолмен дайындау.
Сондықтанда дамытылған тәсілін қолданады: аглошихта мен агломераттын химиялық құрамынын рентгенді анализаторы арқылы. Осы тәсіл көмегімен 11-13 мин. аралығында Fe, SiO2, Al2O3, CaO пайыздық құрамын анықтауға болады (сурет6.3). Анализатор сынамаларды таңдап алатын механизмен қамтылған. Дайындауға келесілер кіреді: қайтатиеу ағымында массасы 10 кг сынамаларын таңдау, оны миниатюрлі шарлық диірменде үгіту, ылғалды жою үшін кептіру. Одан кейін сынама шнекті қоректендіргішпен 1 жінішке қабат бойымен роторға 4 орналастырылып жабылып және тегістегішпен 3 тегістелінеді. Ротор 3об/мин. жылдамдықпен айналады және талданылатын сынамана терезе 7 астына әкеліп отырады. Талданылатын химиялық элементтерімен қоздырылатын екінші ретті сәулененулер кристаллсцинтилляторына 8 түседі және импульс детекторына 9 , тіркеу құралы жалғасқан фотоэлектронды күшейткішке 10 шағылысады. Анализатордын негізгі элементі: кристаллсцинтилляторы 8 болып табылады, сынамадағы әрбір анықталынатын элементтерінін радиационды сипаттамаларын ажырататын. Анализатордын қателігі эталонды бақылау сынама 5 арқылы тексеріледі. Бұл тәсілдін пайдалну күрделігімен және қымбат болуынанаглоөндірісінде қолдануы шектеуленген.
25. Сұйық термометрлер. Кеңейтудің сұйық термометрлермен температураны өлшеу материалдағы қабықша мен сұйықтың көлемдік кеңеюінің коэффициенттері айырмашылығына негізделген. Жұмысшы зат ретінде көбінесе сынапты немесе этил спиртін қолданады, кейбір жағдайларда толуол, эфир, пентан және т.б. Сұйық манометрлі термометрлерінде температурадан тәуелді терможүйедегі қысымнын өзгеруі келесі өрнекпен анықталынады: ∆Р=β∆t/μ, мүнда ∆Р-қысымнын өзгеруі; β-сұйықтын көлемді кенею коэффициенті,1/0С; ∆t-температуранын өзгеруі, 0С. Осы өрнектен терможүйедегі сұйықтын қысымынын өзгеруі қыздыру кезінде температуранын сызықты функциясы болып табылады. Сондықтанда олардын біркелкі шкаласы болады.
26. Түрлендіргіштер жіктеуі мен негізгі сипаттамалары Өлшеу ақпараттарынын дыбыстарын келтіру түріне тәуелді, өлшеу құрылғылары өлшеу құралы және өлшеу түрлендіргіштеріне бөлінеді:
Өлшеу құралы-өлшеу ақпаратын бақылаушымен нақты қабылдай алатын дыбыстарын өрнектеу үшін тағайындалған өлшеу құралы. Өлшеу ақпараты негізі шкала бойынша көрсеткіштін қозғалуы, диаграммадағы қаламнын жылжытылуы немесе таблодағы саңдар түрі бойынша келтіріледі.
Өлшеу түрлендіргіш- өлшеу ақпараттарын әрі қарай ынғайлы түрінде беру, түрлендіру, өндеу және сақтау үшін дыбыстарды өрнектеуге тағайындалған өлшеу құралы, бірақ бақылаушымен нақты қабылдаңбайды. Өлшеу ақпараты түрлендіргіштермен негізі тұрақты немесе айнымалы тоқ немесе кернеу, қысылған ауанын немесе сұйықтын қысымы, гармоникалық тербелену жиіліктері, және т.б. түрінде келтіріледі. Сондықтанда өлшеу түрлендіргіштері қолданатын өлшеу әдістері мен өлшеу құралына сәйкес шаманы келтіру тәсілі бойынша жіктелінеді. Онымен қоса, өлшеу түрлендіргіштерін өлшеу жүйесінде орналасуы және түрлендіру функциясы (өлшенетін түрлендіру дыбысынын өлшенетін физикалық шамасынан тәуелділігі) бойынша ажыратады.
Өлшеу құрылғылары бірқатар элементтерден тұрады, анықталған функцияларын орындауға тағайындалынған: энергия түрі және берілген пішіні бойынша түсетін дыбыстарды түрлендіретін, тербеленулерді басатын, сырттай әрекет беретін-помеха өрістерінен қорғау, тізбектерді тұйықтау, ақпараттарды ұсыну және т.б.
Әртүрлі бір бірімен жалғанған өлшеу құрылғыларынын жүйелерін және автоматты басқару құрылғыларымен жалғанғанын талдауын ынғайлы болу үшін өлшеу құрылғысын кейбір алынған түрлендіргіш ретінде қабылдау керек, кіру шамасын Х шығу шамасына Y түрлендіру үшін тағайындалған.
Өлшеу құрылғыларының негізгі құраушы бөліктері: түрлендіргіш элемент-бірқатар шамалардын тізбектелініп өтіп жататын түрленуінін біреуі өтетін өлшеу құрылғысынын элементі; өлшеу тізбегі-өлшеу құрылғыларынын түрлендіру элементінін жиынтығы барлық түрлендіру дыбыстарын іске асыруына мүмкіндік беретін; сезімтал элемент – өлшеу тізбегіндегі ен бірінші түрлендіру элементі , өлшеу шамасынын нақты әрекет беру астында болатын; өлшеу механизмі- өлшеу құрылғысынын элементтері өзараәсерлесу кезінде олардын өзара жылжытылуы орын алатын өлшеу құрылғысынын конструкциясынын бір бөлігі; санау құрылғысы-өлшеу шамасынын мәнін санау үшін тағайындалған өлшеу құрылғысынын конструкциясынын бір бөлігі; тіркеу құрылғысы-көрсетулерді тіркеу үшін тағайындалған өлшеу тіркеу құралынын бір бөлігі.
28.Қысым және салмақ түрлендіргіштері. Қазіргі кезде шығарылатын қысымды өлшеу түрлендіргіштері тікелей әдісіне негізделінген және деформациялық сезімтал элементтер түрлері, оның жылжуын түрлендіру тәсілі бойынша, немесе одан даму күштерін өлшеу ақпарат дыбыстарына түрлендіру бойынша бөлінеді.
Сезімтал элементінің орын ауыстыруын(жылжуын) өлшеу ақпарат дыбысына түрлендіру үшін кеңінен: индуктивті, дифференциалды – трансформаторлы, сыймдылық (емкостные), трансрезисторлы және т.б түрлендіргіш элементтерін қолданылады. Сезімтал элементі дамытатын күшті өлшеу ақпарат дыбысына түрлендіру үшін пьезоэлектрлі түрлендіргіш элементі қолданылады.
4.2,а суретте индуктивті типті түрлендіргіш элементімен жабдықталған қысымның өлшеу түрлендіру сұлбасы (схемасы) келтірілген.
Сурет 4.2 Қысымнын өлшеу түрлендіргіштерінін сұлбасы
Қысымды қабылдайтын мембрана 1 орамы 3 бар 2 электромагниттің қозғалымды якоры болып келеді. Өлшенетін қысымның әсерінен 1-ші мембрана жылжиды нәтижесінде индуктивті түрлендіргіш элементтінің электр кедергісі өзгереді. Егерде катушканын активті кедергісін, магнитті шашылу ағымдарын және өзекшедегі шығындарын ескермесек, түрлендіргіш элементінін индуктивтігін келесі формула арқылы анықтауға болады: , мүнда W-катушканын орамдарынын саны; , -ферромагнитті өзекшенін ұзындығы мен көлденен қимасынын ауданы; δ-ауа саңылауынын ұзындығы; μc, μ0-өзекшемен және ауаунын магнитті өтімдігі; S- магнитөткізгішінің ауа учаскесінің көлденең қимасының ауданы.
Өлшеу кезінде жағдайы орын алса, онда жоғары өрнекті келесі түрде келтіруге болады: . Мүндағы мәндер жоғары келтірілген: W – катушканың витоктар саны, lс, Sс- ферромагнитті сердечниктің ұзындығы және көлденең қимасының ауданы; μc, μ0- сердечник пен ауаның магнитті енуі мәндері, S – магнит өткізгішінің ауа учаскесінің көлденең қимасының ауданы.
Енді мембрананың деформация шамасы өлшеу қысымына сәйкес болғанынан жоғары теңдеу Бұл теңдеу өлшеу түрленгішінің статикалық сипаттамасы болып келеді.
29. Манометрілік термометрлер. Манометрлік термометрлердің әрекет принципі тұйық герметикалық терможүйеде температурадан жұмыс затының (термометрлік) қысымы өзгеруіне негізделген. Жұмыс затына байланысты бұл термометрлер газды, сұйықты,сынапты және конденсациялық-бусұйықты (ТДГ, ТПГ, ТДЖ, ТПЖ, ТКП түріндегі және т.б.) бөлінеді. Терможүйедегі температура өлшенетін температурамен келесі қатынаспен байланысты: мүнда: газдын термиялық кенею коэффициенті,1/ 0С; t және t0-бастапқы және сонғы температура, 0С; Р0-терможүйедегі t0 температурасындағы қысым. Осы тендеуден температуранын өзгеруінен қысымнын ∆Р өсімшесі тәуелділігін байқауға болады.
Манометрлік термометрлер –тіркеу мен өзгерісті арақашықтыққа беруді автоматты іске асыруға мүмкіндік беретін қарапайым қондырғылар жеткілікті.Қазіргі уақытта өнеркәсіппен бірығайланған пневматикалық және электрлі шығу сигналдарымен манометрлік термометрлер шығарылады.
Дилатометрлік термометрлер. Әрекеті қатты денелердің жылулық кеңеюіне негізделген термометрлер, дилатометриялық деп аталады. Олар екі негізгі түрде дайындалады: өзекшелі және биметалды.
Өзекшелі дилатометриялық термометрдің әрекет принципі (сур.) түтіктер мен өзекшелерді қыздыру кезінде олардың сызықтық кеңею коэффициенттерінің әртүрлі болуы салдарынан ұзарудың әртүрлігін пайдалануға негізделген. Биметаллды дилатометрлік термометр түрлі металдардан тұратын бүкіл ұзындығы бойымен пісірілген екі тілімшеден тұратын серіппе (немесе тегіс) түрінде сезімтал элементке ие болады. Ішкі тілімше, сыртқымен салыстырғанда сызықты кеңеюдің үлкен коэффициентіне ие болады, сондықтандақыздыру кезінде мұндай серіппе бұралады.
30.Домна пешінің автоматты басқару объектісі ретінде ерекшелігі – технологиялық процесс пештің барлық көлемі бойынша өтеді, ал басқару пештің шахтасы шекарасында шоғырланады. «Жоғарыдан» колошникке тиеу жағдайын өзгерту арқылы іске асырылады, ал «төменнен » фурмалы зонасынан үрулеу парметрлердің өзгерту арқылы іске асырылады (сурет7.1.)
Мұнда әрекет беретін объектісімен пештің аймағына әсер беру ара-қашықтығы алыс болған соң басқару әсері қалып келуіне әкеледі:мысалы, кендер жүктемесінің өзгеруі домна пешіндегі горындағы жылулық кейіндегі жағдайында кокске беретін ықпалы 5-6 сағаттан бере бастайды.
Домна пештері ұзақ мезгіл тұрақты өндіріс жағдайларында жұмыс істейді(сол бір маркалы шойын балқытылады, шикізат, т.б), мұның бәрі оптимальді жұмыс жағдайын
Сурет 7.2 Домна өндірісінің бақылау-өлшеу параметрлерінін жалпы жүйесі
дұрыс таңдауға мүмкіндік береді. Басқадай ыңғайлы жағдайы болып өте үлкен жинақтау қабілеті болып келеді. Осы жылу, масса алмасу процесстеріне қатысатын материалдардың үлкен массалары болатын кездейсоқ әсерлерің жояды.
Домна процесінін негізгі параметрлерің автоматы түрде бақылау
1.Домна пештеріндегі орнатылған бақылау-өлшеу аппаратурасы технологиялық процестері туралы жұмыс ақпараттарын өлшеуге пештің күйі мен қосымша жабдықтары туралы ақпараттарды алуға мүмкіндік береді. Онымен қоса, домна өндірісінің барлық агрегаттарды қауіпсіз жұмыс істеуіне мүмкіндік береді.7.2 сұлбасында домна өндірісінің параметрлерінің бақылау-өлшеу параметрлерінін жалпы жүйесі келтірілген.
31.Қысымның тензорезисторлы өлшеу түрлендіргіштері.Бұл түрлендіргіштер тензолрезисторлы типті түрлендіргіш элементтерінен тұрады (латын тілінде tendere - тарту). Қысымнын түрлендіргіші деформацияланатын сезімтал элементі болады және жиі мембрана болып келеді бетіне тензорезисторлар жабыстырылған. Тензорезисторлардың жұмыс істеу принципіне тензоэффект құбылысы жатыр деформация кезінде өткізгіштің кедергісі өзгеретін. Тензорезистордың кедергісінін өзгеруімен және деформация аралығындағы байланысы келесі қатынас арқылы орнатылады:
мұнда, - тензорезистор кедергісінің саластырмалы өзгеруы; - тензорезистор материалы анықтайтын тұрақты коэффициент; - тензорезистор ұзындығының салыстырмалы ұзаруы.
Кеңінен қолданылатын сымды және фольгалы тензорезисторлар – манганин, нихром, константан типті және т.б өткізгіштерінен және жартылайөткізгіш тензорезисторлар p- және n-типті кремний мен германийден жасалынатын. Өткізгіштерінен жасалынатын тензорезистордың кедергісі 30-500 Ом, ал жартылайөткізгіштер тензорезисторларынын кедергісі 0,05 -10 кОм құрайды. Жартылй өткізгіштер тензорезисторларынын жасау технологиясынын дамуымен нақты кристалл элементінде тензорезисторлар жасау мүмкіндігін берді, кремний немесе сапфирден орындалынған. Кристалды материалдын серіпімді элементтерінін серіпімді қасиеттері бар, идеальді қасиеттеріне жақын.Молекулярлы күшьері арқылы тензорезисторларды мембраналарымен ілігісуі желімдеу материалдарын қолданбауына мүмкіндік береді.
4.3 суретінде сапфирлі мембрана 3 келтірілген бетінде біржолақты р-типті тензорезисторлар орналасқан он таңбалы 1 және кері таңбалы 2 сезімталдығымен. Оң таңбалы сезімділігі бар рензорезисторлардын қатынасы болса, егерде тензорезисторлардын қатынас болса-сезімталдігі кері таңбалы болады. Бір жолақты тензорезистордын құрылымы 4.3,б суретінде көрсетілген.4.3 сурет Тензорезисторлы сезімтал элементтерінін сұлбасы.
Тензорезисторлардың кедергісі тепе-теңдік жағдайында R1=R2=R3=R4, гальвонометрден тоқ өтпейді және гальвонометр нөлде тұрады.
Қысым әрекеті арқылы мембрана деформацияланады және нәтижесінде тепе-теңдік жағдайы (баланс) бұзылады, өйткені радиальды бойында орналасқан тензорезисторлар ұзарады, ал препендикулярлы орналасқан тензорезисторлар қысқарады.
33. Микроманометрлер мен Сақиналы дифманометр . Микроманометрлер Өте кіші қысым мен қозуларды өлшеу үшін иілген түтікті микроманометрлер қолданылады.
Түтіктің иілген жағдайдағы салдардынан сұйықтың бағана биіктігі өлшенетін қысымды орнықтандырады,
h = L· sin α.
Мұндай аспаптар 160 Па дан 2 кПа дейінгі қысым шегіне жасалады. Түтіктің иілу бұрышы ауыспалы болатын аспаптар кең тараған, бұл оларды қолдануды едәуір кеңейте түседі. Қарастырылып кеткен сұйықты аспаптар зертханалық және өндірістік практикада кең қолданылады, әсіресе, өндірістік ғимараттардың, элеваторлардың, қоймалардың жөндеу жұмыстарында желдеткіш және аспирациялық желілерді іске қосу кезінде қолданылады.
Сақиналы дифманометр қысымның асқынуын, сонымен қатар кіші қысымдар мен қозуларды өлшеу үшін қолданылады. Бұл аспаптың әрекет етуі “сақиналы таразы” принципіне негізделген.
Сақиналы дифманометр 250 Па -дан 1,6 кПа дейінгі қысымның асқынуын ортаның қысымын 25 кПа және 0,1 Мпа өлшеу үшін шығарылады, аспаптар дәлдігінің класы 1 және 1,5.
Зертханалық, сол сияқты өнеркәсіптің барлық салаларында деформациялық аспаптар өте кең таралуға ие болды. Оларда сезімтал аспап ретінде түтікті, геликоидалды, мембраналар, сильфоннды серіппелер пайдаланылады.
түтікті-серіпелік аспаптардың әрекет ету принципі өлшенетін қысымды түтікті бір тармақты немесе көп тармақты манометрлік серіпенің серпімді деформациясы күшімен теңестіруге негізделген. түтікті-серіпелік аспаптардың берілу функциясы мына теңдеумен сипатталады
W(p)=K/( T22p2+T1p+1).
Аспап түр өлшеміне тәуелдістатистикалықсипаттаманыңдөңгелектеуін білдіретін К коэффициенті К=(0,11,0)·10-3 В·м2/Н мәнді қабылдайды, уақыт тұрақтысы да T1 және T2 аспаптардың түр өлшеміне тәуелді және шектерде T1=(0,01-0,5)·10-2 c; T2=(0,8-3,2)·10-2 c өзгереді. Сақиналы дифманометр 250 Па -дан 1,6 кПа дейінгі қысымның асқынуын ортаның қысымын 25 кПа және 0,1 Мпа өлшеу үшін шығарылады, аспаптар дәлдігінің класы 1 және 1,5.
34. Қысымнын сыймдылықты (емкостные) өлшеу түрлендіргіштері
Қысымнын өлшеу түрлендіру сұлбасы 4.2 (в) суретінде келтірілген. Өлшенетін қысымды металды 1 мембранасы қабылдайды сыймдылық түрлендіргіш элементінің қозғалатын электроды болып келетін. Қозғалмайтын 2 электрод корпустан кварцілі изолятор арқылы бөлінеді. Түрлендіргіш элементінің С сыйымдылығының мембрананың жылжуынан тәуелділігі келесі түрде өрнектелінеді:
Мұнда - ортаның диэлектрлік өтімдігі электрод аралығын толтыратын, S – электродтар ауданы, - электрод аралығынын қысым нөлге тең болған жағдайдағы қашықтық. С сыйымдылығын өлшеу ақпаратынын дыбысына түрлендіру үшін айнымалы тоқтын мостыларын қолданады немесе резонансты контурлар. Қысымнын сыймдылық түрлендіргіштерін қысымды 120 МПа мәніне дейін өлшеуге қолданады. Мембрананын қалындығы 1мм дейін.
35. манометрлер. Сұйықтық манометрлер, тартым өлшеуіштер, тартым – арын өлшеуіштер, дифманометрлер өлшеу, орнына жақын маңда орнатылады, өлшенген шамаларды есептеу үшін көрінетін мениск болады. Олар негізінде аз қысымдар мен сиретулерді өлшеу үшін қолданылады.
1 – сурет – Екі түтікті манометрдің сұлбасы 2 - сурет – Бір түтікті (табақты) манометрдің сұлбасы
1 – суретте U тәрізді, ал 2 – суретте тостағанды (бір түтікшелі) сұйықтық манометрлер (тартым өлшеуіштер) көрсетілген. Аспаптың екі тармағы үшін жалпы нөлді бөлуге дейін басқа теңгеруші сұйықтықпен толтырылады. Өлшенген қысым «+» белгісімен белгіленген, түтікшенің ақырына келтіріледі. Басқа ақыры атмосферамен қосылған болып қалады: Р=P+ +P. өлшенген шама һ баған биіктігі бойынша есептеледі, аспаптар мм – де градуирленген шкаламен жабдықталады.
Рабс = Pатм + hpg
немесе
Риілу = Pабс – Ратм = hpg, Па,
мұндағы һ – сұйықтық деңгейінің (баған биіктігі) айырымы, м; p – жұмыстық сұйықтықтар тығыздығы, кг/м3; g – еркін түсу үдеуі, м/с2.
Өте аз қысымдар мен сиретілулерді өлшеу үшін еңкіш түтікшелі аспаптар – микроманометрлер қолданылады. Сұйықтық бағананың орнын ауыстыру биіктігі бұдан өзгермейді, ал көрсеткіш үлкен ұзындық бойынша саналады, бұл көрсеткіш масштабтарын ұлғайтады.
1 – суретте U тәрізді, ал 2 – суретте тостағанды (бір түтікшелі) сұйықтық манометрлер (тартым өлшеуіштер) көрсетілген. Аспаптың екі тармағы үшін жалпы нөлді бөлуге дейін басқа теңгеруші сұйықтықпен толтырылады. Өлшенген қысым «+» белгісімен белгіленген, түтікшенің ақырына келтіріледі. Басқа ақыры атмосферамен қосылған болып қалады: Р=P+ +P. өлшенген шама һ баған биіктігі бойынша есептеледі, аспаптар мм – де градуирленген шкаламен жабдықталады.
Рабс = Pатм + hpg
немесе
Риілу = Pабс – Ратм = hpg, Па,
мұндағы һ – сұйықтық деңгейінің (баған биіктігі) айырымы, м; p – жұмыстық сұйықтықтар тығыздығы, кг/м3; g – еркін түсу үдеуі, м/с2.
Өте аз қысымдар мен сиретілулерді өлшеу үшін еңкіш түтікшелі аспаптар – микроманометрлер қолданылады. Сұйықтық бағананың орнын ауыстыру биіктігі бұдан өзгермейді, ал көрсеткіш үлкен ұзындық бойынша саналады, бұл көрсеткіш масштабтарын ұлғайтады.
36.пирометрлердің жұмыс принципі өлшеу объектісімен жылуқабылдағыштың тікелей түйісуінсіз қызған денелермен шығарылатын сәулелену энергиясының өлшеуге негізделген. Олардың артықшылығы болып түйісудің жоқтығы, температуралық өрістердің бұрмалануының болмауы және өлшеудің теориялық шектеусіз жоғарғы шегі табылады. Жылулық сәулеленудің қарқындылығына денелердің температуралары күрт кішіреюімен байланысты азаюына байланысты, пирометрлер 300 -тан 6000oC дейін және жоғары температураларды өлшеу үшін пайдаланады. 3000oC –тан жоғары температураны, сондай-ақ жоғары жылдамдықтағы сұйықтық және газды ағындарды өлшеу үшін пирометрия әдістері іс жүзінде жалғыз болып табылады.
Оптикалық пирометрлер 800oC –тан жоғары температураларды өлшеу үшін зертханалық және өндірістік жағдайларда кең қолданылады. Оптикалық пирометрлердің әрекет ету принципі екі дененің монохроматты сәулеленуін салыстыруға негізделген: эталонды денеге және температурасы өлшенетін денеге. эталонды дене ретінде әдетте, жарықтығы реттелетін қыздыру шамдарының пілтелері пайдаланылады.
Бұл топтың ең көп тараған аспаптары болып ОППИР, “ПРОМИНЬ” және т.б. түрлердегі жоғалып кететін жіппен монохроматты пирометрлер табылады. Пирометр (схема) объективті линзалы және окулярлы линзалы телескопты түтікті білдіреді. телескопты түтік ішінде объективті линзаның фокусында таға тәрізді немесе түзу сызықты қыл түрінде болады.
Фотоэлектрлік пирометрлерде жарық ағынына басқа сезімтал элементтерді пайдалану өлшеудің төменгі шегін төмендетуге мүмкіндік береді, жеке алғанда күкіртті-қорғасынды фотокедергіні қабылдағыш ретінде пайдаланған кезде пирометр өлшеуінің р төменгі шегі 200oC тең.
Түсті пирометрлердің өлшеу диапазоны 1400-2800oC. Ол 250-300oC бойынша бес-алты диапазон астына бөлінеді. Түстіфильтрлі дискілерді ауыстыра отырып, бір диапазоннан екіншісіне көшуге болады, пирометрлердің дәлдік класы 1,0.
радиационды пирометрлерде сезімтал элемент ретінде термобатарея пайдаланылады. жылу ағыны термобатареяның термоэлектрлік түрлендіргіштерінің жұмысшы қосылықтарында бақылауға алынатын қыздырылған дененің температурасын белгілейтін қыздыру дәрежесіне қарай шоғырланады немес фокустеледі. Ең көп тарағандарға бұрындары пирометрлер “РАПИР” түріндегі болған. Қазіргі уақытта олар стационарлы пирометрлік түрлендіргіштердің агрегаттық кешенмен және АПИР-С, Raynger-ST сәулелену пирометрлерімен ауыстырылды. Олар толық сәулеленудің термоэлектрлік (ППТ) және жартылай сәулеленудің пирометрлеріне (ПЧД) бөлінеді. Біріншілерінде терможұптардың батареялары, екіншілерінде - германийлік немесе кремнийлік фотодиодтар пайдаланылады.
37. .Қысым өлшеу. Қазіргі кезде шығарылатын қысымды өлшеу түрлендіргіштері тікелей әдісіне негізделінген және деформациялық сезімтал элементтер түрлері, оның жылжуын түрлендіру тәсілі бойынша, немесе одан даму күштерін өлшеу ақпарат дыбыстарына түрлендіру бойынша бөлінеді. Сезімтал элементінің орын ауыстыруын(жылжуын) өлшеу ақпарат дыбысына түрлендіру үшін кеңінен: индуктивті, дифференциалды – трансформаторлы, сыймдылық (емкостные), трансрезисторлы және т.б түрлендіргіш элементтерін қолданылады. Сезімтал элементі дамытатын күшті өлшеу ақпарат дыбысына түрлендіру үшін пьезоэлектрлі түрлендіргіш элементі қолданылады.
4.2,а суретте индуктивті типті түрлендіргіш элементімен жабдықталған қысымның өлшеу түрлендіру сұлбасы (схемасы) келтірілген.
Сурет 4.2 Қысымнын өлшеу түрлендіргіштерінін сұлбасы
Қысымды қабылдайтын мембрана 1 орамы 3 бар 2 электромагниттің қозғалымды якоры болып келеді. Өлшенетін қысымның әсерінен 1-ші мембрана жылжиды нәтижесінде индуктивті түрлендіргіш элементтінің электр кедергісі өзгереді. Егерде катушканын активті кедергісін, магнитті шашылу ағымдарын және өзекшедегі шығындарын ескермесек, түрлендіргіш элементінін индуктивтігін келесі формула арқылы анықтауға болады:
, мүнда W-катушканын орамдарынын саны; , -ферромагнитті өзекшенін ұзындығы мен көлденен қимасынын ауданы; δ-ауа саңылауынын ұзындығы; μc, μ0-өзекшемен және ауаунын магнитті өтімдігі; S- магнитөткізгішінің ауа учаскесінің көлденең қимасының ауданы.
39. Болат балқыту оттекті конверторлар жоғары өнімді агрегаттар болып табылады, барлық технологиялық процестері жоғары үрлеумен сумен салқындатылатын фурмалар арқылы үлкен жылдамдықпен өтетін. Осынын бәрі автоматты бақылау және басқару жүйелеріне өте жоғары талаптар қойады. Балқудын жалпы ұзақтығы, мысалы, 100 тонналы конверторда 45 минут құрайды (ваннаны оттекпен үрлеуі), осылардын ішінде болат балқыту процесінің өзі жуық 25 минутте өтеді. Осы уақыт аралығында қоспалардын жоюлуы қамтамасыз етіліп, металдын қыздыруы 1600-1650 0С дейін температурасы жетілу керек.
Конвертолы цехтардын негізгі агрегаты - сумен салқындатылатын фурмалары арқылы жоғары үрлеуі бар оттекті конвертор. Процестін жұмысшы энергия түрі ретінде қайтаөнделінетін шойыннын элементтері тотығу кезіндегі экзометриялық реакциясынан бөлінетін жылу энергиясы болады. Конверторлардағы болат өндіру процесі кезенді өндіріс тобына жатады. Әр балқыма келесі кезеңдерден тұрады: а) лом немесе рудаларды тиеу; б) шойын құю; в) ұрлеу; г) енкейту (повалки); д) металл мен шлакты (қождарды) төгу (шығару).
Конверторлы балқудын басқару мақсаты- агрегаттың тиімді, жоғары өнімді жұмыс істеу жағдайында ,берілген құрамы мен температурасы бар болат алу. Осы Мақсатты жету үшін келесілер талап етіледі: бастапқы материалдың шихтовкасын дұрыс есептеу немесе, шойын, скрап, руда, әктер, боксит санын дұрыс анықтау, ваннаны қыздыру мен қоспаларды жою процесі синхронды қамтамасыз етуі болып келеді. Көміртектін жою тәртібі оттектін беру қарқындылығымен анықталынады. Ваннаның қыздыруымен және қоспаларды жою процесі синхрондылығын қамтамасыз ету үшін, конверторға үрлеу кезінде темір рудаларын және шлакжасаушыларды салқындатқыш ретінде енгізеді ,қажетті қасиеті бар шлактарды қалыптастыру үшін.
40. кедергі термометрлерімен (КТ) температураны өлшеу өткізгіштер мен жартылай өткізгіштердің температураның өзгеруіне байланысты өздерінің электр кедергілерін өзгерту қасиеттеріне негізделген. Өткізгіштердің (металдардың) температуралық коэффициенті оң, яғни температураның өсуімен олардыңкедергісі үлкейеді, ал жартылай өткізгіштерде - теріс, олардың кедергісі - азаяды. Осылайша, өткізгіштер мен жартылай өткізгіштердің белсенді кедергісін температурадан t функционалды тәуелділік түрінде келтіруге болады:
R=f(t).
Бұл функцияның түрі кедергі термометрлері материалының табиғатына байланысты болады.
Металл ТС кедергі термометрлерін жасап шығару үшін келесі негізгі талаптарды қанағаттандыратын таза металдар қолданылады:
1.Металл тотықпауы және бақыланатын ортамен химиялық әрекеттесуге түспеуі керек.
2. Электрлі кедергінің α температуралық коэффициенті жеткілікті түрде үлкен және өзгеріссіз болуы тиіс. ТС-да пайдаланылатын материалдар үшін температуралық коэффициенттін 0 және 100oC арасындағы интервалда анықтау қабылданған. Таза металдардың көпшілігі үшін αср=4·10-3, 1/oC.
3.Кедергі тура немесе күрт ауытқу мен гистерезиссіз біртіндеп қисық бойымен температураның өзгеруімен бірге өзгеруі тиіс, яғни статикалық сипаттама монотонды болуы тиіс.
4. Меншікті электрлі кедергі жеткілікті түрде үлкен болуы тиіс, ол неғұрлым үлкен болса, ТС ұзындығы соғұрлым кіші болады.
Көрсетілген талаптарға белгілі температуралық интервалда платина, мыс, никель, вольфрам және темір жауап береді. ТС стандартты жасап шығару үшін платина және мыс қолданылады.
кедергі термометрлерімен жинақта салмақты және салмақсыз көпірлер мен логометрлер жұмыс істейді. Ең көп тараған салмақты көпірлер.
41. Манометрілік термометрлер. Манометрлік термометрлердің әрекет принципі тұйық герметикалық терможүйеде температурадан жұмыс затының (термометрлік) қысымы өзгеруіне негізделген. Жұмыс затына байланысты бұл термометрлер газды, сұйықты,сынапты және конденсациялық-бусұйықты (ТДГ, ТПГ, ТДЖ, ТПЖ, ТКП түріндегі және т.б.) бөлінеді. Терможүйедегі температура өлшенетін температурамен келесі қатынаспен байланысты: мүнда: газдын термиялық кенею коэффициенті,1/ 0С; t және t0-бастапқы және сонғы температура, 0С; Р0-терможүйедегі t0 температурасындағы қысым. Осы тендеуден температуранын өзгеруінен қысымнын ∆Р өсімшесі тәуелділігін байқауға болады.
Манометрлік термометрлер –тіркеу мен өзгерісті арақашықтыққа беруді автоматты іске асыруға мүмкіндік беретін қарапайым қондырғылар жеткілікті.Қазіргі уақытта өнеркәсіппен бірығайланған пневматикалық және электрлі шығу сигналдарымен манометрлік термометрлер шығарылады.
42. Сапалы пісірілу өнім алу үшін үлкен пісірілу ұзақтығынан бастапқы кезеңде процестің жүру жағдайы тұрақты болуы қажет. Бұл 2 реттеу жүйесімен жетіледі: шихтаның газ өтулігімен 5 және пісірулу зонасының температурасымен 6.
Бастапқы газ өтуі шихтаның ауа шығыны бойынша өлшенеді, жағылмаған шихта қабатынан өтетін горн алдындағы. Өлшеу нөлдік 11 камерасынан басталады, жалпы газдық трактысымен байланысты емес. Газ өткізгішті өзгертуде 5 реттеуші автоматты шихта ылғалдылығын өзгертеді немесе су шығынының реттеушісіне 2 тапсырмасын өзгертуін қамтамасыз етеді 2 араластыру процесі кезінде 6 жүйе жағылған қабаттың температура өлшеуін қамтамасыз етеді және оны берілген деңгейде ұстайды коксті шихтаға 1 беретін реттеушісіне тапсырманы өзгерту арқылы. Реттеуші отын бункерінің бункерін басқарады қоректегіш арқылы. Температура радиационды пирометрмен өлшенеді 12.
Пісірілу процесі күрделі процесс, пісірілу процесі мен соңы әр түрлі параметрлерінің көрсеткіштері болады. Визуальды арқылы машина соңындағы шламды бағалап. Берілген сүлбеде процестің аяқталуы соңғы разрешения камерасында 15 жарықтығы бойынша анықталынады және автоматты лента бойындағы температураны есептеу арқылы аяқтау процесінің температурасымен дәл, соңғы 3 разрешения камерасының терможұптарымен өлшенетін (ТХК). Пісірілу процесі соңғы камерде аяқтау керек, сондықтанда агломашинаның лентасының қозғалу жылдамдығын реттеу керек..
43. . Метрология- өлшеулер, өлшеу әдістері, тәсілдері және олардың бірлігін қамтамасыз ететін амалдары, нақты жетістіктерді талап ететін амалдар туралы ғылым. Метрологиялық негізгі мәселелері: өлшеу туралы жалпы сұрақтар; физикалық бірліктердің шамалары және олардың жүйелері, әдістері және өлшем амалдары, нақты өлшемдерді анықтайтын амалдар т.б. Техникалық процестердің жылдамдатылуы, өнімнің жақсаруы, сенімділік пен ұзақтылықтың артуы өлшем техникасымен тығыз байланысты, олар физикалық құбылыстар туралы анық мөлшерлік ақпаратты, заттың қасиеті, материалдар, өнімдер, бұйымдар, техникалық процесстердің сипаттамалары туралы әдістер мен тәсілдердің жиынтығы болып табылады. Қолданылатын шаралардың біртұтастығы, өлшемдер мен сынақтардың бірлігі, көрсеткіштердің салыстырылуы, сонымен қатар, мемелекеттік үлгілер өлшемдерінің бірлігін құру және үйрену, жоғарғы дәлділікті өлшемдер мен құралдар барлық өнеркәсіптік салаларда өлшем техникасының маңызды шарттарды тиімді қолданылуы болып табылады.
Жалпы мағынада өлшеу - физикалық шамалардың мәнін арнайы техникалық амал арқылы, тәжірибелік жолмен табу. Осындай жолмен, түрлі физикалық шамаларды өлшеу операциясы арқасында, өлшенетін шама берілген шамадан неше есе аз немесе көп екенін анықтауға болады.
Қазіргі метрология 4 негізгі өлшем әдістерін көрсетеді:
Тікелей бағалау әдісі
Тәсіл мен шараны салыстыру әдісі
Дифференциалдық әдіс.
Нольдік әдіс (өтімдік әдіс).
Сонымен қатар технологиялық өлшемдер ішінде дамымай қалған әдістер: ауыстыру, қарсы қою, түйісу.
Өлшеу амалдары- техникалық амалдардың қосындысы болып табылады. Олар метрологиялық мөлшерленген қасиеттері бар, яғни бірлік және тура өлшемдер, сенімді және алынған нәтижені қайта өндіру, оардың өлшемі мен құрылымдық сияқты метрологиялық талаптарға жауап беретін әртүрлі өлшемдерде қолданылады. Өлшемнің негізгі тәсілдеріболып: өлшем аспаптары, өлшем туындылары, өлшем құрылғылары мен өлшем жүйелері табылады.
44. Дилатометрлік термометрлер. Әрекеті қатты денелердің жылулық кеңеюіне негізделген термометрлер, дилатометриялық деп аталады. Олар екі негізгі түрде дайындалады: өзекшелі және биметалды.
Өзекшелі дилатометриялық термометрдің әрекет принципі (сур.) түтіктер мен өзекшелерді қыздыру кезінде олардың сызықтық кеңею коэффициенттерінің әртүрлі болуы салдарынан ұзарудың әртүрлігін пайдалануға негізделген. Биметаллды дилатометрлік термометр түрлі металдардан тұратын бүкіл ұзындығы бойымен пісірілген екі тілімшеден тұратын серіппе (немесе тегіс) түрінде сезімтал элементке ие болады. Ішкі тілімше, сыртқымен салыстырғанда сызықты кеңеюдің үлкен коэффициентіне ие болады, сондықтандақыздыру кезінде мұндай серіппе бұралады.
45. орындауыш механизмдері Өндірістік реттеу жүйесінде реттеу органдарының жетегі ретінде қолданылады:
1.электрлі түйісетін және түйіспетйін орындауыш механизмдері;
2.электрлі контактоктар, соленоидтар, релелер;
3.гидравликалық орындауыш механизмдер;
Реттеу жүйесіндегі реттеу мүшелері ретінде қызмет атқарады:
-төмен қысымды газ шығынын өзгертуге арналған бұралмалы тосқауылдар (поворотные заслонки);
-төмен қысымды газ шығынын өзгертуге арналған ілгері-лемерлі қозғалмалы тосқауылдар;
-жоғары қысымды газ және сұйықтар шығынын өзгертуге арналған реттеу клапандары;
-себу материалдары үшін түрлі типті қоректегіштер (питатели) конвейерлі, шнекті, вибрационды және т.б.
-тоқ күшін өзгертуге арналған электрлі реостаттар және түйіспейтін индукционды түрлендіргіштер;
Пневможетегі бар реттеу клапандары, контакторлар, реле жетек және реттеу органдарының функцияларын біріктіреді.
Орындауыш механизмдерін таңдау (жетегін) келесі негізгі шарттарымен анықталынады:
-реттеуіш типімен (электрлі, пневматикалық, гидравликалық);
-реттеу органдарын жылжытуға қажет күш шамасымен;
-талап етілетін жылдам әсерлігімен(быстродействием);
-пайдалану шарттарымен: температурасымен, ылғалдылығымен, шаңдылығымен (запыленностью); қоршаған ортаның химиялық зияндылығымен (агрессивностью), жарылу қауіпсіздігімен (взрывоопасностью) және т.б.
- реттеу органдарымен орналастыру, құру және мүшелеу (сочленения) жағдайларымен;
-шығару механизмдер номенклатурасымен.
46. Оптикалық пирометрлер 800oC –тан жоғары температураларды өлшеу үшін зертханалық және өндірістік жағдайларда кең қолданылады. Оптикалық пирометрлердің әрекет ету принципі екі дененің монохроматты сәулеленуін салыстыруға негізделген: эталонды денеге және температурасы өлшенетін денеге. эталонды дене ретінде әдетте, жарықтығы реттелетін қыздыру шамдарының пілтелері пайдаланылады.
Бұл топтың ең көп тараған аспаптары болып ОППИР, “ПРОМИНЬ” және т.б. түрлердегі жоғалып кететін жіппен монохроматты пирометрлер табылады. Пирометр (схема) объективті линзалы және окулярлы линзалы телескопты түтікті білдіреді. телескопты түтік ішінде объективті линзаның фокусында таға тәрізді немесе түзу сызықты қыл түрінде болады.
батареядан шам реостат арқылы қоректенеді. пирометрлі шамның шынжырына, шкалалары температура бірлігінде бөліктенген милливольтметр қосылған. монохроматты зерттеуді алу үшін окуляр тек қана толқын ұзындығы белгілі сәулеленуді өткізетін қызыл түсті фильтрмен жабдықталған. объективте өлшеу шегін кеңейтуді атқаратын сұр сіңіруші түстіфильтр болады. Қоректену көзін іске қосып, реостатпен қылдың ашықтығы қызған дененің түсімен сіңісіп кеткенге дейін (жоғалғанша) реттейді. Бұл сәтте милливольтметрдің шкаласы бойымен температураның есебі алынады.
Қылы жоғалатын оптикалық пирометрлерге қарағанда фотоэлементті оптикалық пирометрлер (фотоэлектрлік пирометрлер) автоматты болып табылады және көрсеткіштерді жазуға, оларды арақашықтыққа беруге мүмкіндік жасайды.
СӘТТІЛІК,ҰЛДАР!!!!!! ))))Кимба