Qarshilik termometrlari
Qarshiliklar termometrlari -260 dan 750°Sgacha oraliqdagi haroratni o‘lchashda keng
qo‘llaniladi (1.7-rasm). Alohida hollarda ular 1000°S gacha bo‘lgan haroratni o‘lchashda
foydalaniladi.
1.7-rasm. Qarshiliklar termometrlarini
umumiy ko‘rinishi
Qarshilik termometrlarini ishlash prinsipi haroratni o‘zgarishi bilan moddalarning elektrik
qarshiliklari yoki solishtirma qarshiliklarini o‘zgartirishiga asoslangan.
Qarshilik termometrlari ikki guruhga bo‘linadi:
139
1. Yaxshi o‘tkazuvchanlik xususiyatiga ega bo‘lgan - metallardan tayyorlangan qarshiliklar
termometrlari.
2. Yarim o‘ztkazgichlardan tayyorlangan qarshiliklar termometrlari.
Yaxshi o‘tkazuvchanlik xususiyatiga ega bo‘lgan o‘tkazgichlar – metallarda solishtirma
qarshilik haroratga bog‘liq bo‘lgan holda chiziqli o‘zgaradi, yarim o‘tkazgichlarda esa xaroratga
bog‘liq ravishda solishtirma qarshiliklar sekin-asta kamayadi. Bunga asosan solishtirma qarshilikga
bog‘liq holda muxitni harorati kalibrovka qilinadi.
O‘lchash texnikasini taraqqiy etishi bilan termometrlarni eng qulay turi bo‘lib termometrik
belgilari elektr signaldan iborat bo‘lgan asboblar xizmat qila boshladilar. Bular – termoqarshiliklar
(metallik va yarim o‘tkazgichli) va termoparalardir.
Termoqarshilikli termometrlarning ishlash prinsipi - haroratni ortib borishi bilan metal
qarshiligini oshib borish hodisasiga asoslangan. Xona haroratidagi ko‘pgina metallar uchun bu
bog‘liqlik chiziqli bog‘lanishga yaqin, toza metallar uchun haroratni 1 K (qarshilikni harorat
koeffitsienti) oshishida qarshiliklarini nisbiy o‘zgarishlari 4*10
-3
1/K ga yaqin qiymatga ega.
Termoqarshilikli termometrlarning termometrik belgilari bo‘lib ularning elektrik qarshiliklari
hisoblanadi. Ko‘pincha bunday maqsadda platinali simlardan, shuningdek mis simlar va ularni
turli xil qotishmalaridan foydalaniladi. Bunday termometrlarni qo‘llash dapazoni, vodorodga xos
haroratdan (~20 K) yuzlab Selsiy darajalargacha bo‘lgan haroratni tashkil qiladi. Past haroratlarda
metall termometrlarda qarshiliklarni haroratga bog‘liqligi muxim darajada chiziqli ko‘rinishda
bo‘lmasligi mumkin, shuning uchun bunday termometrlarni yuqori aniqlikda darajalashni
(kalibrovkalashni) talab qiladi.
Yarimo‘tkazgichli termometrlarda (termistorlarda) haroratni o‘lchash yarim o‘tkazgichni
haroratini ortib borishi bilan uning qarshiligini kamayib borish hodisasiga asoslangan. Chunki
yarim o‘tkazgichlarda qarshilikning temperatura koeffitsienti mutlaq kattaliklari bo‘yicha
o‘tkazgichlarning temperatura koeffitsientidan absolyut qiymati bo‘yicha bir necha barobar yuqori
bo‘ladi va xuddi shunday ularning sezuvchanligi ham metall o‘tkazgichlarning sezuvchanligidan
axamiyatga molik darajada yuqori bo‘ladi. Maxsus tayyorlangan yarim o‘tkazgichli
termoqarshiliklardan past (geliyli) haroratlarda ham foydalansa bo‘ladi. Shunga qaramay, shuni
inobatga olish kerakki, oddiy yarim o‘tkazgichli qarshiliklarda past haroratlarni ta’sirida nuqsonlar
va xatoliklar paydo bo‘lishi mumkin. Bu o‘lchash natijalarining xatoliklari nominal qiymatga
nisbatan yuqori bo‘lishiga olib keladi va shuning uchun termoqarshiliklarda maxsus tanlab olingan
yarimo‘tkazgichli materialdan foydalanishni talab etadi.
Haroratni o‘lchashni boshqa yana bir usuli termoparalar orqali o‘lchash hisoblanadi (1.8-
rasm). Termopara ikkita turli xil metal o‘tkazgichlarni kavsharlanishi (spay) orqali hosil qilinadi.
Bitta spay (kavshar) o‘lchanadigan haroratda bo‘ladi T1 (o‘lchovchi spay), boshqasi esa T2 (erkin
spay) - ma’lum bir haroratda, masalan xona haroratida bo‘ladi, spaylarning haroratlaridagi
farqanishlar tufayli elektr yurituvchi kuch (termo-EDS) vujudga keladi, uni o‘lchanishi esa spay
haroratlari orasidagi tafovutni, oxir-oqibatda esa o‘lchanayotgan spay haroratini aniqlashga imkon
beradi.
140
1.8-rasm. Termoparaning umumiy ulanish sxemasi: 1- o‘lchash asbobi; 2,3 –
termoelektrodlar; 4- ulagich simlar; T1, T2 – termoparaning “issiq” va “sovuq” ulanish (spay)
nuqtalarining temperaturalari.
Bunday
termometrda ikki metalnining spayi termometrik jism bo‘lib xizmat qiladi,
termometrik belgi bo‘lib esa zanjirda termo-EDS hisoblanadi. Termoparalarni sezuvchanligi
birliklardan to yuzlab mkV/K ni tashkil etadi, o‘lchanayotgan haroratning diapazoni esa bir necha
o‘nlab Kelvinlardan (suyuq azotni harorati) to bir yarim ming Selsiy darajagacha. Yuqori bo‘lgan
haroratlar uchun asl metallardan qilingan termoparalar qo‘llaniladi. Quyidagi materiallar spaylari
asosidagi termoparalar ishlab chiqarish jarayonlarida keng miqyosda qo‘llaniladi. Bular asosan
mis-konstantan, temir-konstantan, xromel-alyumel, platinorodiy-platina boshqalar hisoblanadi.
Shuni ta’kidlash lozimki, termopara faqat o‘lchanuvchi va erkin spaylarni harorat farqlarini
o‘lchash qobiliyatiga ega. Erkin spay, qoidaga ko‘ra, xona xaroratida bo‘ladi. SHuning uchun
termopara bilan haroratni o‘lchash uchun, xona haroratini o‘lchashga qo‘shimcha termometrdan
yoki erkin spay haroratlari o‘zgarishini kompensatsiya qilish tizimidan foydalanish kerak bo‘ladi.
Radiotexnikada ko‘pincha shovqinli harorat tushunchasi qo‘llaniladi va u registor
qizdirilishigacha lozim bo‘lgan haroratga teng, hamda elektron qurilmani chiquvchi qarshiliklari
bilan muvofiqlashtirilgan, bundan ko‘zlangan maqsad ushbu qurilmani va rezistorni issiqlik
shovqinlari quvvati ma’lum bir chastotalarda teng bo‘lishiga erishishdan iborat. Bunday
tushunchani kiritilish ehtimoli shovqinni o‘rtacha quvvatini qarshilikning mutlaq haroratiga
proporsionalligidan (shovqinli kuchlanishning o‘rtacha kvadratini elektr qarshilikka) kelib chiqadi.
Bu shovqinli kuchlanishdan haroratni o‘lchashda termometrik belgi sifatida foydalanishga imkon
beradi. Shovqinli termometrlar past haroratlarni (bir necha kelvindan past), shuningdek, kosmik
ob’ektlarni radiatsion (yorqinlikdagi) haroratlarini o‘lchash uchun radioastronomiyada
foydalaniladi.
Haroratni o‘lchashda qarshilik termometrini harorati aniqlanishi kerak bo‘lgan muhitga
botiriladi. Termometr qarshiligi haroratga bog‘liqligini bilgan holda, termometr qarshiligini
o‘zgarishiga qarab u turgan muxitdagi harorat haqida muloxaza yuritiladi. Bunda shu narsani
nazarda tutish lozimki, ko‘pgina qarshilik termometrlarida sezuvchi elementni uzunligi bir necha
santimetrlarni tashkil qiladi, shuning uchun muhitda harorat gradientlari mavjud hollarda, qarshilik
termometrlari bilan muxitning uni sezuvchan elementlari bo‘lgan qatlamlarida ba’zi bir o‘rtacha
haroratlarini o‘lchanadi.
Keng qo‘llanilayotgan, sof metallardan yasalgan qarshilik termometrlari izolyasiya qiluvchi
maxsus karkasga yuqa simdan chulg‘am ko‘rinishida tayyorlanadi. Ushbu chulg‘amni qarshilik
termometrini sezuvchan elementi deb atash qabul qilingan. Qarshilik termometrlarini mexanik
urilishlardan va zararlanishidan saqlash maqsadida, uning sezuvchi elementini maxsus himoya
gilzasiga joylanadi.
Metall qarshilik termometrining afzalliklari jumlasiga quyidagilarni kiritish mumkin:
haroratni o‘lchashda aniqlik darajasining yuqoriligi; ularga qarshilik termometrlarini yo‘l
qo‘yiladigan haroratlarda qo‘llashda istalgan harorat oraliqlariga standart darajlashtirish shkalasi
bo‘lgan o‘lchash asboblarini chiqarish imkoniyatlari; bitta o‘lchash asbobiga ulash orqali bir
qancha o‘zaro bog‘liq bo‘lgan qarshilik termometrlarini birlashtirish yo‘li bilan haroratni o‘lchash
imkoniyatlari; ularni axborot-hisoblagich mashinalari bilan birga foydalanish imkoniyatlari.
Sanoat sharoitlarida haroratni o‘lchashda qarshilik termometrlari logometrlar, avtomatik
muvozanatlashgan ko‘prikchalar va avtomatik kompensatsiyalovchi asboblar bilan birgalikda
qo‘llaniladi. Bunda shunga e’tibor berish kerakki, ushbu asboblar Selsiy graduslarida
141
darajalashtirilgan shkala bilan ta’minlangan. Va u faqat qarshilik termometrini ma’lum bir
darajalashtirishlarida, hamda termometrni o‘lchash asbobi bilan birlashtiruvchi simlar qarshiligi
berilgan qiymatlaridagina haqiqiy amal qiladi.
Ob’ektning haroratini o‘lchashning beshinchi usuli nurlanish pirometrlari hisoblanadi.
Nurlanish pirometrlarini tuzilishi va ishlash prinsiplari 12-laboratoriya ishida bayon etiladi.
Quyida sizni haroratni o‘lchash asboblarini qiyoslash qoidalari bilan tanishtiramiz. Ushbu
qiyoslash qoidalari turli xildagi laboratoriya va elektron termometrlar uchun qo‘llaniladi va
birlamchi va davriy qiyoslashni o‘tkazish tartiblarini o‘rnatib beradi. Tavsiya qilinadigan
qiyoslashni amal qilish muddati O‘zDavStandart talablari bo‘yicha − 12 oyni tashkil qiladi.
|
