Haroratni o’lchash va nazorat qilishni optoelektron o’zgartirgichlar yordamida nazorat qilish

Avtomatik tarzda nazorat qilish avtomatizatsiyaning birinchi bosqichi xisoblanadi uning samarali ishlashisiz gelioqurilmalarning avtomatik boshqaruv tizimini yaratish mumkin emas. Yuqori samaradorli ishlab chiqarishdagi gelio qurilmalarning boshqaruvidagi kichkina bir xato xam katta miqdordagi energiyani yuqotilishiga olib keladi. Shuning uchun geliotexnik qurilmalarning avtomatik nazorat qilish va boshqarish muxim axamiyat kasb etadi. Geliotexnik qurilmalarda temperaturani avtomatik tarzda nazorat qilish muxum masalalardan biridir. Shu ma'noda temperaturani nazorat qilishning optoelektron usulini qo‘llanilishi boshqa temperaturani nazorat qilish usullariga ya'ni kontaktli o‘lchov vositalari (termometrlar)ga nisbatan eng qulay va imkon qadar mos keladi. Bu eng avvalo uzoqda joylashgan va aloqa qilish qiyin yoki imkon bo‘lmagan nazorat ob'ektlarini temperaturasini nazorat qilishga tegishli. Biz ishlab loyixalayotgan kichik o‘lchamli ob'ektlarni temperaturasini masofadan nazorat qiluvchi optoelektron qurilmasi geliotexnik qurilmalarni temperatura xaraktiristikalarini tadqiq qilishda va ularni yustirovka qilish jarayonida muofaqiyatli qo‘llash mumkin. Bu optoelektron qurilmaning blok-sxemasi 2.2.1- rasmda berilgan. Temperaturani masofadan nazorat qiluvchi optoelektron qurilma nazorat ob'ekti 1,modulyator 2 orqali birinchi fotopriyomnik 3 bilan optik bog‘langan,uning chiqishi birinchi kuchaytirgich 4,birinchi amplituda detektori 5 va birinchi integrator 6 orqali signallar nisbatini olish qurilmasi 13ni birinchi kirishiga ulangan. Ikkinchi fotopriyomnik 7 ning chiqishi ikkinchi kuchaytirgich 8,ikkinchi amplituda detektori 9 va ikkinchi integrator 10 orqali signallar nisbatini olish qurilmasi 13ni ikkinchi kirishiga ulangan.Signallar nisbatini olish qurilmasi 13ni chiqishi 14 qayd qilish qurilmasi kirishiga ulangan. Kollimirlangan (prallel nurlar) nurlanish manbasini boshqarish qurilmasi 12 ning Kirishi birinchi kuchaytirgich 4 chiqishi bilan ulangan 36 bulib, uning kirish esa kollimirlangan nurlanish manbasi 11 ni kirishiga ulangan va u nazorat ob'ekti 1 yuzasidan qaytgan nurlanish orqali ikkinchi fotopriyomnik 7 bilan optik bog‘langan. Elektrodvigatel 15ni rotori modulyator 2ni aylanish uqi bilan mexanik bog‘langan. 2.3.2 - rasmda modulyatorni konstruktsiyasi berilgan. Bu yerda 1modulyatorni aylanish o‘qi, 2 modullovchi tirqish,3 metal disk. 2.2.2 - rasmda taqdim etilayotgan qurilmaning ishlashini tavsiflovchi vaqt diagrammalari berilgan. Ob'ektlarni temperaturasini masofadan nazorat qilish optoelektron qurilmasi quyidagicha ishlaydi. Nazorat obyekti 1 nurlanishning issiqlik oqimi ФПИ1(), uni temperaturasiga proportsional bo‘lib, l masofani o‘tib modulyator 2 tomonidan modulyatsiyalanadi va birinchi nurlanish qabul qilgichini sezgir maydoniga kelib tushadi. Ushbu oqim optoelektron asboblar nazariyasiga mos ravishda quydagicha aniqlanadi: ФПИ1() = с()Мко() 2 1 2 4l АКОD ПИ (2.2.1) Bu yerda: с()- atmosferani spektral o‘tkazuvchanlik koeffitsiyenti; Мко()- nazorat ob'ektining yoruglik yuzasining energetik yoritilganligini spektral zichligi; AKO –nazorat ob'ekti yoruglik yuzasini maydoni; DП1- birinchi nurlanish qabul qilgichni kirish tirqishi diametri; l- birinchi fotopriyomnik va nazorat ob'ekti orasidagi masofa; Мко()=КО()МЧТ() xisobga olsak (2.2.1) ifoda quyidagi ko‘rinishga ega bo‘ladi: ФПИ1() = с()КО()МЧТ() 2 1 2 4l АКОD ПИ (2.2.2) Bu yerda: КО() nazorat ob'ektini issiqlik nurlanishining spektralь koffitsenti; МЧТ() qora jism energatik yoritilganligini spektral zichligi. Fotopriyomnik ma'lum spektral diapazonda ishlanganligi bois birinchi fotopriyomnikning maksimum sezgirligiga mos keluvchi lm to‘lqin uzunligi uchun (2.2.2) ifoda quyidagicha yozish mumkin. ФlmПИ1 = lmclm КОМlm ЧТ 2 1 2 4l АКОD ПИ (2.2.3)37 Bu yerda lm КО - lm to‘lqin uzunligida nazorat ob'ektini issiqlik nurlanishining spektral koeffitsenti Мlm ЧТ- lm to‘lqin uzunligida qora jismni issiqlik nurlanishining spektralь koeffitsenti. lmc- lm to‘lqin uzunligida atmosferani o‘tkazuvchanlik koeffitsenti. Stefan – Bolьtsman qonunidan Мlm ЧТ = Т 4 kelib chiqqan xolda (2.2.3) ifoda quyidagi ko‘rinishga ega bo‘ladi. ФlmПИ1 = lmclm КОТ 4 2 1 2 4l АКОD ПИ (2.2.4) Bu yerda: T – nazorat ob'ekti temperaturasi: =5,6697*10-8Вт*м-2*К-4 . Stefen - Boltsman doimiysi. Birinchi fotopriyomnik 3 chiqishidagi (4.4) ifodaga mos keluvchi kuchlanish, birinchi kuchaytirgich 4 tomonidan kuchaytiradi va natijada uning chiqishidan o‘zgaruvchan kuchlanish paydo bo‘ladi va kollimirlangan nur manbaini boshqaruvchi qurilma 12 ning va birinchi amplituda detektori kirishlariga beriladi.

• Avtomatik tarzda nazorat qilish avtomatizatsiyaning birinchi bosqichi xisoblanadi uning samarali ishlashisiz gelioqurilmalarning avtomatik boshqaruv tizimini yaratish mumkin emas. Yuqori samaradorli ishlab chiqarishdagi gelio qurilmalarning boshqaruvidagi kichkina bir xato xam katta miqdordagi energiyani yuqotilishiga olib keladi. Shuning uchun geliotexnik qurilmalarning avtomatik nazorat qilish va boshqarish muxim axamiyat kasb etadi. Geliotexnik qurilmalarda temperaturani avtomatik tarzda nazorat qilish muxum masalalardan biridir. Shu ma'noda temperaturani nazorat qilishning optoelektron usulini qo‘llanilishi boshqa temperaturani nazorat qilish usullariga ya'ni kontaktli o‘lchov vositalari (termometrlar)ga nisbatan eng qulay va imkon qadar mos keladi. Bu eng avvalo uzoqda joylashgan va aloqa qilish qiyin yoki imkon bo‘lmagan nazorat ob'ektlarini temperaturasini nazorat qilishga tegishli. Biz ishlab loyixalayotgan kichik o‘lchamli ob'ektlarni temperaturasini masofadan nazorat qiluvchi optoelektron qurilmasi geliotexnik qurilmalarni temperatura xaraktiristikalarini tadqiq qilishda va ularni yustirovka qilish jarayonida muofaqiyatli qo‘llash mumkin. Bu optoelektron qurilmaning blok-sxemasi 2.2.1- rasmda berilgan. Temperaturani masofadan nazorat qiluvchi optoelektron qurilma nazorat ob'ekti 1,modulyator 2 orqali birinchi fotopriyomnik 3 bilan optik bog‘langan,uning chiqishi birinchi kuchaytirgich 4,birinchi amplituda detektori 5 va birinchi integrator 6 orqali signallar nisbatini olish qurilmasi 13ni birinchi kirishiga ulangan. Ikkinchi fotopriyomnik 7 ning chiqishi ikkinchi kuchaytirgich 8,ikkinchi amplituda detektori 9 va ikkinchi integrator 10 orqali signallar nisbatini olish qurilmasi 13ni ikkinchi kirishiga ulangan.Signallar nisbatini olish qurilmasi 13ni chiqishi 14 qayd qilish qurilmasi kirishiga ulangan. Kollimirlangan (prallel nurlar) nurlanish manbasini boshqarish qurilmasi 12 ning Kirishi birinchi kuchaytirgich 4 chiqishi bilan ulangan 36 bulib, uning kirish esa kollimirlangan nurlanish manbasi 11 ni kirishiga ulangan va u nazorat ob'ekti 1 yuzasidan qaytgan nurlanish orqali ikkinchi fotopriyomnik 7 bilan optik bog‘langan. Elektrodvigatel 15ni rotori modulyator 2ni aylanish uqi bilan mexanik bog‘langan. 2.3.2 - rasmda modulyatorni konstruktsiyasi berilgan. Bu yerda 1modulyatorni aylanish o‘qi, 2 modullovchi tirqish,3 metal disk. 2.2.2 - rasmda taqdim etilayotgan qurilmaning ishlashini tavsiflovchi vaqt diagrammalari berilgan. Ob'ektlarni temperaturasini masofadan nazorat qilish optoelektron qurilmasi quyidagicha ishlaydi. Nazorat obyekti 1 nurlanishning issiqlik oqimi ФПИ1(), uni temperaturasiga proportsional bo‘lib, l masofani o‘tib modulyator 2 tomonidan modulyatsiyalanadi va birinchi nurlanish qabul qilgichini sezgir maydoniga kelib tushadi. Ushbu oqim optoelektron asboblar nazariyasiga mos ravishda quydagicha aniqlanadi: ФПИ1() = с()Мко() 2 1 2 4l АКОD ПИ (2.2.1) Bu yerda: с()- atmosferani spektral o‘tkazuvchanlik koeffitsiyenti; Мко()- nazorat ob'ektining yoruglik yuzasining energetik yoritilganligini spektral zichligi; AKO –nazorat ob'ekti yoruglik yuzasini maydoni; DП1- birinchi nurlanish qabul qilgichni kirish tirqishi diametri; l- birinchi fotopriyomnik va nazorat ob'ekti orasidagi masofa; Мко()=КО()МЧТ() xisobga olsak (2.2.1) ifoda quyidagi ko‘rinishga ega bo‘ladi: ФПИ1() = с()КО()МЧТ() 2 1 2 4l АКОD ПИ (2.2.2) Bu yerda: КО() nazorat ob'ektini issiqlik nurlanishining spektralь koffitsenti; МЧТ() qora jism energatik yoritilganligini spektral zichligi. Fotopriyomnik ma'lum spektral diapazonda ishlanganligi bois birinchi fotopriyomnikning maksimum sezgirligiga mos keluvchi lm to‘lqin uzunligi uchun (2.2.2) ifoda quyidagicha yozish mumkin. ФlmПИ1 = lmclm КОМlm ЧТ 2 1 2 4l АКОD ПИ (2.2.3)37 Bu yerda lm КО - lm to‘lqin uzunligida nazorat ob'ektini issiqlik nurlanishining spektral koeffitsenti Мlm ЧТ- lm to‘lqin uzunligida qora jismni issiqlik nurlanishining spektralь koeffitsenti. lmc- lm to‘lqin uzunligida atmosferani o‘tkazuvchanlik koeffitsenti. Stefan – Bolьtsman qonunidan Мlm ЧТ = Т 4 kelib chiqqan xolda (2.2.3) ifoda quyidagi ko‘rinishga ega bo‘ladi. ФlmПИ1 = lmclm КОТ 4 2 1 2 4l АКОD ПИ (2.2.4) Bu yerda: T – nazorat ob'ekti temperaturasi: =5,6697*10-8Вт*м-2*К-4 . Stefen - Boltsman doimiysi. Birinchi fotopriyomnik 3 chiqishidagi (4.4) ifodaga mos keluvchi kuchlanish, birinchi kuchaytirgich 4 tomonidan kuchaytiradi va natijada uning chiqishidan o‘zgaruvchan kuchlanish paydo bo‘ladi va kollimirlangan nur manbaini boshqaruvchi qurilma 12 ning va birinchi amplituda detektori kirishlariga beriladi.