|
Haroratlar o‘lchashning lyuminessent usullari negizida ba’zi bir lyuminoforlarni lyuminessent nurlanish jadalliklarini haroratga bog‘liqligi yotadi. Ular haroratni o‘lchovchi turli xildagi datchiklarda va termoqoplamalarda qo‘llaniladi.
Zamonaviy tola - optik datchiklar laboratoriya va sanoat ob’ektlarida ko‘pgina tavsiflarni o‘lchashga imkon beradi, shu jumladan haroratni ham. Ulardan foydalanishning etarlicha qiyinligiga qaramay, u bunga o‘xshash datchiklardan amaliyotda qo‘llashda bir qancha ustunliklarga ega:
-induksionsizligi (ya’ni, elektrmagnit ta’sirga duchor bo‘lmasligi); datchiklarni kichik o‘lchamlari, elastikligi, mexanik jihatdan pishiqligi, zanglashga yuqori bardoshliligi va hokazolar.
Issiqlik nurlanishi negizidagi datchik. Harorat o‘lchash uchun qurilma sifatida issiqlik nurlanishi negizidagi tolali-optik datchiklardan foydalaniladi, ularni mazmun-mohiyati quyidagilardan iborat: O‘rganilayotgan ob’ekt 0 K dan katta haroratlarda, atomlar va molekulalarni issiqlik tebranishlari oqibatida issiqlik nurlanishlarini chiqaradi.
Nurlanish energiyasi haroratni yuqorilashishi bilan ortib boradi, maksimal nurlangan to‘lqinlar uzunligi esa kamayadi. O‘ziga xos ravishda, haroratni aniqlash uchun to‘lqin uzunliklarida yoki to‘lqinlar diapozonida qora jismni qayd etilgan issiqlik nurlanishi energiyasi uchun Plank formulasidan foydalanish mumkin.
Ushbu uslubni asosiy ustivorligi bo‘lib yuqori haroratlarni kontaktsiz (tegmasdan) o‘lchash imkoniyatlari mavjud. O‘lchanayotgan haroratni diapozonlariga qarab yorug‘lik detektorlari va optik tolalar tanlanadi. Tolali-optik datchiklar uchun harorat o‘lchash oblastlari 400oS dan 2000oS oraliqlarda yotadi. Infraqizil nurlarga mo‘ljallangan, to‘lqinlar uzunligi 2 mkm va undan ortiq bo‘lgan optik tolalardan foydalanishda o‘lchashlarni yana ham pastroq haroratlarda amalga oshirish mumkin.
YArimo‘tkazgichlar yorug‘ligini yutishga asoslangan datchik. YAna ba’zi bir yarim o‘tkazgichlarni optik xossalariga asoslangan tolali-optik datchiklar ham ma’lum. Foydalanlayotgan yarimo‘tkazgich optik yutilish spektrini chegaralangan to‘lqin uzunligiga ega. To‘lqin uzunligi o‘tkazuvchinikiga qaraganda qisqa bo‘lgan yorug‘lik uchun yutilish kuchayadi, bunda haroratni ortib borishi bilan chegaralangan to‘lqin uzunliklari ko‘proq uzunliklardagi to‘lqinlar ( nm/K yaqin) tomonga siljiydi. YArim o‘tkazgich kristallga yutilish spektrini ko‘rsatilgan chegaralari chekkalaridagi nurlanish spektri bo‘lgan yorug‘lik manbaidan nur berilganda, datchikni yorug‘lik sezuvchan qismi orqali o‘tuvchi yorug‘likning jadalliklari haroratni ortishi bilan pasayadi. Detektorni chiqarish signali bo‘yicha, ko‘rsatilgan usulda haroratni qayd etish mumkin.
Ushbu uslubdan foydalanib ±0,5°S xatoliklarida 30°S dan 300°S gacha oraliqlardagi haroratni o‘lchash mumkin.
Fluoressensiya asosidagi datchik. Ushbu datchik quyidagi yo‘sinda qurilgan. Optik tolani qisqa yon tomonining yorug‘lik sezuvchi qismiga fluoressent maxsul kiritilgan. Optik tolalar keltirib chiqargan ultra binafsha nurlar ta’sirida vujudga kelgan fluoressent nurlanishlar xuddi shu tolalar bilan qabul qilinadi. Haroratga xos signal haroratga kuchli qaram bo‘lgan to‘lqin uzunliklari signali uchun fluoressent nurlanish jadalliklari qiymatlarini boshqa to‘lqin uzunlikdagi, haroratga kam bog‘liq bo‘lgan signal jadalliklariga nisbatlarini hisoblab chiqish yo‘li bilan namoyon etiladi.
Bunday datchiklar bilan haroratni o‘lchash oblastlari ±0,1°S xatoliklarda 50°S dan 200°S gacha oraliqlarda bo‘ladi. Tolali-optik datchiklardan foydalanish o‘zining barcha jalb qiluvchanlik xususiyatlariga qaramay, faqatgina ob’ektdagi maxalliy nuqtaning haroratini o‘lchashga imkon beradi va bu uni qo‘llash sohasini bir qancha toraytiradi.
Issiqlikning elektromagnit nurlanish bo‘yicha haroratni o‘lchovchi va foydalanish uchun qulay shaklda ma’lumot taqdim etuvchi asbob pirometr deb aytiladi. Radiatsion pirometriya usullaridan foydalanuvchi infraqizil pirometrlar nurlanish pirometrlari ichida eng keng tarqalgan pirometrlar hisoblanadi (boshqacha nomlari — infraqizil termometr yoki infraqizil radiometr). Konstruktiv jixatdan bunday pirometr, pirometrik uzaytirgichlarni hamda analogli va raqamli ma’lumotlarni aks ettiruvchi qurilmani o‘zida mujassam etadi. Infraqizil pirometrlarni ishlash prinsipi ob’ektdagi spektrni infraqizil qismidan chiquvchi elektromagnit nurlanishlar amplitudasining mutlaq qiymatlarini o‘lchashga hamda uni keyinchalik uni o‘lchangan qiymatini haroratga qayta hosil qilishga asoslangan. Optik vidioizlovchisi bo‘lgan bunday pirometrni sxemasi 2.2- rasmda tasvirlangan.
Optik tizimda fokuslashtirilgan issiqlik nuri datchikga tushadi (birlamchi pirometrik o‘zgartirgich), natijada chiqishda o‘lchash ob’ektining harorati qiymatiga proporsional bo‘lgan elektrik signal hosil bo‘ladi. Ushbu signal
elektron o‘zgartirgich orqali o‘tadi (ikkilamchi pirometrik o‘zgartirgich), o‘lchash- hisoblash qurilmasiga tushadi va unda ishlov beriladi. Natija displeyda namoyon bo‘ladi. Ob’ektni aniq haroratini olish uchun foydalanuvchiga faqat asbobni ulash, uni o‘lchash ob’ektiga olib borish va tugmani bosish lozim bo‘ladi. O‘lchashni amalda istalgan masofadan turib o‘tkazish mumkin, zamonaviy pirometrlarni o‘lchash masofasini uzoqligi faqat o‘lchanadiga dog‘ni yuzasi va muxitni shaffofligi bilan chegaralanadi. Pirometrlarni asosiy texnik tavsiflariga quyidagilar kiradi:
optik xal etish (optik xal etishi 2 dan 600± 1 bo‘lgan modellari mavjud);
o‘lchanadigan haroratni diapazoni (max ot -50 dan 4000° C yoki kamroq);
-o‘lchanadigan xal etish — 1 yoki 0,1° C;
aniqlik darajasi (optimal bo‘lgani ± 1,5%);
2.2-rasm. Pirometr qurilmasi: 1 — o‘lchash ob’ekti; 2 —issiqlik nurlanishi; 3 — optik tizim; 4 — oyna; 5 — vidoizlovchi; 6 — vidoizlovchini o‘qi; 7 — o‘lchash- hisoblash qurilmasi; 8 — korpus; 9 — elektron o‘zgartirgich; 10 — tugma; 11 — datchik.
tezkor harakatlanish (u zamonavitylarda juda yuqori — 1 sekunddan kamroq);
nurlanish koeffitsienti — o‘zgaruvchan yoxud qayd etilgan;
mo‘ljalga olish uslubi — optik yoxud lazerli nishon. Ushbu tavsiflarni batafsilroq ko‘rib chiqamiz.
Do'stlaringiz bilan baham: |
