Moddalar sathini elektrik o‘lchash asbobi.
Elektr sath o‘lchagichlarda
suyuqlik sathning holati biror elektr signalga o‘zgartiriladi. Elektr sath
o‘lchagichlar orasida eng ko‘p tarqalgani sig‘imli va aktiv qarshiliklarning
o‘zgarishiga muvofiq o‘lchashga acoclangan asboblardir.
126–rasm. Sig‘imli sath o‘lchagichning sxemasi
180
Suyuqlik sathining o‘zgarishi bilan bog‘liq ravishda elektrodlar orasidagi
elektr sig‘im o‘zgarishiga asoslangan asbob
sig‘imli sath o‘lchagich
deb ataladi.
Bunda, suyuqlikning dielektrik xususiyatlari nazorat qilinadi. Suyuqlik sathini
sig‘imli sath o‘lchagich yordamida o‘lchashning prinsipial sxemasi 126-rasmda
ko‘rsatilgan. Bu o‘lchagich silindrik kondensator va o‘lchov asbobidan iborat. Sath
o‘lchanishi kerak bo‘lgan suyuqlik quyilgan idishga izolyatsion material bilan
qoplangan elektrod 2 tushiriladi. Elektrod idish devorlari bilan birgalikda silindrik
kondensatorni hosil qiladi, uning sig‘imi suyuqlik sathi o‘zgarishi bilan o‘zgaradi.
Sig‘imning kattaligi elektron kuchaytirgich 3 orqali kuchaytirilib, signalizator yoki
o‘lchov asbobi 4 ga uzatiladi.
Sig‘imli sath balandlik o‘lchagichlarni silindrik va plastinkali turda,
shuningdek, qattiq sterjen ko‘rinishida chiqariladi.
O‘zgartkichning sig‘imi ikki qism sig‘imi - suyuqlikka botirilgan
е
с
dielektrik
o‘tkazuvchanlikli va muhitda joylashgan
е
М
(havo uchun
е
М
=1) dielektrik
o‘tkazuvchanlikli qismlar sig‘imlari yig‘indisiga teng.
Moddalar sathini radioizotopli, ultratovushli va radioto‘lqinli o‘lchash
asboblari.
Radioizotopli sath o‘lchagichlarining ishlash prinsipi yutish qobiliyati
turlicha bo‘lgan ikki muhitdan o‘tayotgan nurlarning qayd qilinishi va
muxitlarning chegarasi o‘zgarishi bilan nurlanish o‘zgarishiga asoslangan. Barcha
radioizotopli sath o‘lchagichlarning asosiy qismlari nurlanish manbai va nurlarni
qabul qiluvchilardan iborat. Nurlanish manbai sifatida o‘zidan j nurlar
chiqaradigan Со
60
, Cs
137
, Se
75
va boshqa moddalar ishlatiladi. Qabul qiluvchi
sifatida
Geyger-Myuller
hisoblagichi,
ssintilyatsion
hisoblagichlar
yoki
yarimo‘tkazgichli detektorlar ishlatiladi. Detektor chiqishida paydo bo‘lgan
impulslar elektron kuchaytirgich orqali kuchaytiriladi va sath o‘zgarishiga muvofiq
elektr signalga aylanadi.
j
-nurlanish jadalligini kamaytirish qatlam qalinligiga qarab, quyidagi
eksponensial munosabat bilan ifodalanadi:
I
x
= I
0
exp(-мx)
181
bu yerda: I
0
- j-nurlanishning boshlang‘ich jadalligi; м — moddaning tabiati va
uning qatlami qalinligi x ga bog‘liq bo‘lgan j-nurlanishning kuchsizlanish
koeffisiyenti.
127–rasm. Radioizotopli sath o‘lchagichning prinsipial sxemasi.
Radioizotopli sath o‘lchagichning prinsipial sxemasi 127-rasmda ko‘rsatilgan.
U radioaktiv nurlanish manbai 1, ionlovchi nurlanishni qabul qiladigan hisoblagich
2, elektr toki manbai 3, qarshilik 4, elektron kuchaytirgich 5 va o‘lchash asbobi 6
dan iborat. Hisoblagich metalldan yasalgan silindr bo‘lib, ichi inert gaz bilan
to‘ldirilgan. Silindr markazida undan izolyator bilan ajratilgan metall sim
o‘rnatilgan. Silindr devori elektr manbaining manfiy qutbiga, metall sim esa
musbat qutbiga ulangan. Silindr inert gaz bilan to‘ldirilgan bo‘lgani uchun
hisoblagich zanjirida tok bo‘lmaydi. Hisoblagichga radioaktiv nur ta’sir etib,
undagi inert gaz ionlanishi boshlangandagina hisoblagich 2 va qarshilik 4 zanjirida
tok hosil bo‘ladi. Bu tok miqdori inert gazning ionlanish darajasiga bog‘liq bo‘ladi.
Gazning ionlanishi esa radioaktiv nurlanish manbai bilan hisoblagich orasiga
o‘rnatilgan idish ichidagi suyuqlikning yoki sochiluvchi moddaning balandligiga
bog‘liq ravishda o‘zgaradi. Idishdagi suyuqlik balandligi nur yo‘lini to‘la berkitsa,
rezistordan o‘tadigan tok nolga yakin bo‘ladi, nur yo‘li ochilishi bilan, ya’ni
suyuqlik balandligi pasayishi bilan rezistor zanjirida tok orta boshlaydi. Idish
ichidagi suyuqlik balandligi ana shu rezistordagi kuchlanish U miqdori bilan
o‘lchanadi. Buning uchun rezistordagi kuchlanish miqdori oldin elektron
kuchaytirgich 5 yordamida kuchaytiriladi, so‘ngra esa o‘lchov asbobi 6 ga
uzatiladi.
182
Radioizotopli sath o‘lchagichlar boshqa asboblarga nisbatan universaldir. Bu
asboblar sath o‘lchashni nazorat qilishni diskret va uzluksiz ravishda amalga
oshiradi; ular ochiq va berk idishlardagi suyuq hamda sochiluvchan moddalar
sathini o‘lchash uchun ishlatilishi mumkin, o‘lchanayotgan muhit bilan asbob
orasida hech qanday mexanik bog‘lanish bo‘lmagani sababli agressiv suyuq va
sochiluvchi moddalarning balandligini o‘lchash mumkin. Asboblar ko‘rsatishining
aniqligi va stabilligi muhit holatining (temperatura, namlik, elektr o‘tkazuvchanlik,
zichlik va boshqa fizik xossalarning) o‘zgarishiga bog‘liq emas. Barcha
radioizotopli asboblarning umumiy kamchiligi radioaktiv nurlarning tirik
organizmga zararli ta’siridir. Asboblarning xatosi ±0,5-1% dan oshmaydi. Bular
asosan boshqa turdagi asboblarni ishlatish mumkin bo‘lmagan hollardagina
qo‘llaniladi.
Ultratovushli sath o‘lchagichlarining ishlash prinsipi suyuqlik, gaz (havo)
chegarasidan tovush to‘lqinlarining qaytish prinsipiga asoslangan. Ultratovush
impulsining havo va o‘lchanayotgan muhit (suyuqlik) chegarasi sirtidan qaytish
kattaliklari akustik qarshilikning keskin farqi natijasida sodir bo‘ladi. 6.9-rasmda
ultratovushli sath badandligi o‘lchagichning struktura sxemasi ko‘rsatilgan.
Impuls ultratovushli tebranishlar generatori 1 dan nurlatgich 2 orqali sathi
o‘lchanayotgan sig‘imga uzatiladi. ultratovush go‘lqinlar o‘lchanayotgan muhitda
tarqaladi va suyuqlik-havo chegarasidan qaytadi. Qaytgan to‘lqinlar muhitdan
teskari yo‘nalishda o‘tadi, nurlatgich 2 ga o‘xshash ultratovush tebranishlar qabul
qilgichi 3 ga keladi, u yerdan ultratovushli impuls kuchaytirgich 4, vaqt oralig‘ini
hisoblaydigan qurilma 5 va o‘lchash asbobi (potensiometr) 6 ga keladi.
Suyuqlik sathi o‘lchash impulsining yuborilishi va qaytishi orasidagi ф vaqt
bo‘yicha aniqlanadi, ya’ni
C
H
2
bu yerda:
Н
- suyuqlik sathi;
С
- suyuqlikda ultratovushning tarqalish tezligi.
Radioto‘lqinli sath o‘lchagichlar
ning
ishlash prinsipi elektromagnit to‘lqinlari
tebranish
parametrlarining
suyuqlik
sathiga
bog‘liqligiga
asoslangan.
183
Radioto‘lqinli usullarga radiolokatsion, radiointerferension, endovibratorli va
rezonansli usullar kiradi.
Radioto‘lqinli sath o‘lchagichlarning ishlashi elektromagnit to‘lqinlarning
elektr va magnit xossalari bilan farq qiladigan muhitlarning chegarasidan qaytishi
hodisasiga asoslangan.
Radioto‘lqinli sath o‘lchagich sxemasi (128-rasm) nur tarqatgich 1,
elektromagnit energiyasi qabul qilgich 2 va vaqt oralig‘ini o‘lchash qurilmasi 3
dan iborat. Sath h qiymati nur tarqatgich signalni jo‘natish payti bilan qaytgan
signal qabul qilgich 2 ga kelgan payt orasidagi vaqtni aniqlash yordamida topiladi.
Бу катталиклар ушбу муносабат билан боғланган.
C
h
H
)
(
2
.
128–rasm. Radiolokatsion sath o‘lchagichi sxemasi.
| 