Чийгшил хэмжих мэдрүүр

Чийгшил хэмжих мэдрүүр

     Хий, шингэн, хатуу биетийн чийглэгийг хэмжих орчин үеийн арга нь шууд ба шууд бус гэж ангилагдана. Чийгшил хэмжих шууд арга нь материалыг хуурай бодис ба чийгт ангилж дараа нь тэдгээрийг жигнэж чийгшилийг тооцдог.

Шууд бус дам арга нь материалын чийгшилтэй нарийн тоо хэмжээгээр холбогдсон туслах физик хэмжигдэхүүнээр чийгийг тодорхойлоход оршино.

Шууд бус арга нь хянаж буй орчины  чийг агууламжаас хамаарах дулаан дамжуулалтыг хэмжих арга ба цахилгаан аргад хамаарна.

Чийгшилийн мэдрүүрийг ажиллах зарчмаар нь хоёр групп болгон ангилж болно. Үүнд: хэмжиж буй бодисын цахилгаан шинжээр нь цахилгаан физикийн ба цахилгаан үзүүлэлтийн гэж ангилна.

Цахилгаан физикийн группэд: хэт ягаан туяа чийгт шингэх зэргийг хэмжих шинжид үндэслэсэн радиацын мэдүүр, өндөр давтамжын хэлбэлзэлийн  цахилгаан соронз, g-цацраг ба нейтроны цацраг, соронзон цөмийн, резонансын зэрэг мэдрүүрүүд багтана.

Цахилгаан үзүүлэлтийн группэд: цахилгаан дамжуулалтын хэмжилтийн үр дүнгээр чийгшилийг тодорхойлох кондукторометрийн, цахилгаан алдагдлын өнцгийн тангенс болон цахилгаан сарнилтын хэмжээгээр чийгшил тодорхойлох өндөр давтамжийн, бодисын чийг хэмжилийн туслах механик шинжээр чийгшилийн үнэлэх гигрометр зэрэг мэдрүүрүүд багтана.

Зураг 15-д хагас дамжуулагчин цахилгаан чийг хэмжигчийн бүдүүвчийг харуулав. Жигд ачаалаагүй гүүрийн хоёр мөр нь хоёр ижил хагас дамжуулагчин терморезисторт холбогдсон. Терморезистор нь гигроскопын шаазан хоолойд байрлана. Нэг хоолой нь усаар норгогдсон, нөгөөдөх нь агаарт байна. Ийм болохоор терморезистор Rc хуурай хоолойд байрлах ба түүний дулаан нь агаарын дулаантай адил байна. Хоёрдахь терморезистор Rm эсэргүүцэл усаар норгогдсон байх ба чийгийн ууршилтаас  хамаарч эсэргүүцэл нь хуурай терморезисторынхоос ямагт их байна. Агаарын чийг бага байх тусам нойтон хоолой дээрх ус эрчимтэй ууршина. Энэ хэмжээгээр Rm ба Rс-ийн харьцаа тэр хэмжээгээр их болно. Эндээс үүдээд П багажинд  гарч буй сигнал хүрээлэх орчины чийгшилтэй харьцангуй хэмжээгээрээ өндөр байна.

 

Хурдны мэдрүүр

Хурдны мэдрүүр

Барилгын машин, хөдлөх механизмын ажиллагааг хянахад хурдны релейг өргөн хэрэглэдэг_ Хамгийн өргөн тархсан, найдвартай хурдны мэдрүүр тахогенераторын ба магнитан индукцийн мэдрүүрүүд юм.

Оролтын хэмжигдэхүүн болох өнцгийн хурд ба гаралтын хэмжигдэхүүн болох хүчдэлийн хооронд шугман хамааралтай цахилгаан генераторыг тахогенератор гэж нэрлэдэг.

Тахогенератор нь гүйцэтгэх механизмын эргэлтийн голын хурдыг хэмжихэд зориулагдсан. Үүний тулд генераторыг гүйцэтгэгчийн тэнхлэгт холбох ба хэмжээгээрээ якораас авагдаж байгаа гаралтын хүчдэл байна (Тогтмол гүйдлийн тахогенератор) эсвэл статорын ороомог гйцэтгэх механизмын эргэлтийн хурдны хэмжээг тодохойлно.

Зураг 14-т эргэлтийн өнцөг хурдны механик ажиллагаатай төвөөс зугатах хүчний мэдрүүрүүдийг үзүүлэв. Эргэх гол 5-аар ачаа 1-ын төвөөс зугатах хүчний үйлчлэлээр пүрш 4-ыг шахаж муфт 3-ыг шилжүүлнэ.

Муфтын шилжилт нь индукцийн хувиргагч 4-д эсвэл эргэлтийн хурдны нэгжид тохируулагдсан хуваарь бүхий тусгай заагч зүүнд дамжина.

Эргэлтийн төвөөс зугатах хүчний мэдрүүр нь харьцангуй их алдаатай бөгөөд зөвхөн хязгаарлагдмал хүрээнд хурдыг хангалттай нарийн хянаж болох юм.

     Эргэлтийн гидравлик мэдрүүр (Зураг 14б) эргэлтийн хурдыг шингэний даралт болон түүний зарцуулалттай шууд хамааралтайгаар хувиргана. Тэдгээр нь насос 1, шингэний даралтаас өдөөгдөж байх пүрштэй поршень 2 ба хурдны эргэлтийн нэгжтэй харгалзан тохируулагдсан хуваарь бүхий заагч зүү 3-аас бүрдэнэ. Амьдралд хамгийн өргөн хэрэглэгдэж байгаа нь хурдны цахилгаан давтамжийн мэдрүүр юм. Тэдгээр нь эргэлтийн хурдыг гүйдэл ба хүчдэлийн давтамжид хувиргана.

Зураг 14в, г-д хугацааны импульсын ба индукцын давтамжийн мэдрүүрүүдийг харуулав.

     Хугацааны  импульсын мэдрүүр нь тусгаарлагч хүрд 1, цахилгаан дамжуулагч бүрхүүл үе 2-оос бүрдэнэ. Барабаны эргэлтийн үед зүүн шетка цахилгаан хэлхээг битүүрэх болон задгайлах үйлдлийг давтан гүйцэтгэж импульс үүсгээд уг импульсыг хоёрдогч багаж П-д тэмдэглэнэ. Импульсын тоо Л эргэлтын хурд w-д шууд хамааралтай байна.

     Хугацааны импульсын мэдрүүрийн дутагдалтай тал гэвэл шүргэлцэх гадаргуу түргэн элэгдэнэ.

     Орооомог 1 дахь тогтмол соронз 2-ын эргэлтийн үеийн хурдны индукцийн мэдрүүр нь хувьсах (импульсын) амплитут болон давтамжтай хүчдэл болон хувирах ба энэ нь голын эргэлтийн хурдтай шууд хамааралтай байна.

   

Даралт мэдрүүр

Даралтын мэдрүүр, зарцуулалт болон түвшингийн хувиргагчууд

 

Даралт- нэгж талбайд үйлчлэх хүчийг хэлнэ. Даралт хэмжихтэй холбоотойгоор даралт болон бусад үзүүлэлтүүдийг /зарцуулалт, түвшин гм/ тодорхойлоход үндсэндээ шингэний түвшингийн өндрийн өөрчлөлтөөр, уян элементийн шилжилтийн өөрчлөлтөөр, цахилгаан эсэргүүцэл болон мэдрүүрийн хоёрдахь хувиргагчийн цахилгаан хөдөлгөгч хүч зэрэгтэй холбоотой механик үйлдэлтэй хүчний анхны хувиргагчуудыг хэрэглэдэг.

     Зураг – 9-өөс даралтын механик мэдрэгч элементийн үйлдлийн хамаарал нь  δ=КᅀР гэдгийг харж болно. /шингэний элементээс бусад нь/

Зураг 9. Даралтын мэдрэгч элементүүд

А) U хэлбэрийн хоолойн холболттой, б) – U хэлбэрийн хоолойн холболтгүй, в) – сильфонтой, г) – мембрантай, д, е) – гуурсан хоолойн пүрштэй, ж, з) – ялгаварт мэдрүүлүүд

Энд:   δ – элементийн шилжилтийн хэмжээ, мм

     К – элементийн механик шинж чанар болон геометрийн хэмжээг хангах коэффициент

     ᅀР – даралтын өөрчлөлт, МПа

U хэлбэрийн элементтэй шингэний түвшингийн хувьд Н=(Р-Р_а)/g

 

Энд:   Р- саван доторхи даралт, МПа

     Р_а – агаарын даралт, Па

     g  - шингэний хувийн жин, м²

     U хэлбэрийнхээс гадна бусад төрлийн налуу хоолойнуудыг  өргөн хэрэглэдэг.

Шингэнийхээс бусад авч үзэж буй элементүүд нь даралтын Р-Р_а ялгаварын зөрүүгээр илэрхийлэгдэнэ. Гагцхүү агаарын Р_а даралтыг өчүүхэн бага хэмжигдэхүүн гэж үзээд тооцохгүй байж болно.

Р₁ ба Р₂ цэг дээрх даралтын ялгааг зайлшгүй хэмжих шаардлагатай бол сильфон болон мемберант ялгаварт мэдрэгч элементийг ашиглах нь тохиромжтой байдаг. (Зураг 9, ж, з). Даралтын хэсэгчилсэн хэлбэлзэлийн үед уян мэдрэгч элементээс гарах тэдгээрийн инерцийг хэрэглэх нь оновчтой биш бөгөөд  зарим тохиолдолд бүр боломжгүй байдаг. Энэ тохиолдолд болон түүнээс гадна хэв гажилтыг тодорхойлох тохиолдолд /даралтын үйлчлэл биетэд нөлөөлөх үр дүн/ тусгай тензометрийн болон пьезометрийн мэдрүүрийг хэрэглэдэг.

     Тензометрийн мэдрүүрийн үндсэн ажиллах зарчим нь хэв гажилтаас мэдрэгч элемент /нүүс, бал чулуу, металл, хагас дамжуулагч гм/-д үүсэх цахилгааны эсэргүүцлийн хамаарал болох тензометрийн үр нөлөөнд үндэслэнэ.

     Мэдрүүрийн холболтын бүдүүвчийг 10-р зургаар үзүүлэв. Р хүчний өөрчлөлтийн үед мэдрүүрийн эсэргүүцэл хоёрдахь төхөөрөмж болох П-д тэмдэглэгдэнэ.

Энэ элементийн үндсэн ажиллагаа нь дараах хамаарлаар илэрхийлэгдэнэ. 

Энд:   R – Хэв гажилтын өмнөх үеийн дамжуулагчийн эсэргүүцэл, Ом

     - хэв гажилт үүсэх үеийн эсэргүүцлийн өөрчлөлт, Ом

     L – дамжуулагч болон баазын урт, мм

- уртын өөрчлөлт, мм

h харьцангуй мэдрэмж /Дамжуулагчийн урт өөрчлөгдөх үеийн эсэргүүцлийн харьцангуй өөрчлөлт/

ε -  дамжуулагчийн харьцангуй хэв гажилт

Бал чулуу, хөө, нунтаг нүүрс зэргээс саваа хэлбэрээр бэлтгэн  хавтгай цаасан дээр наасан элементийг тензолит гэж нэрлэнэ. Хийц эд анги дээр наасан тензолит нь хэв гажилтыг хүлээн авна.

Утсан мэдрэгч элементтэй мэдрүүрийг илүү өргөн хэрэглэж байна. Энд нарийн утсыг зиг заг хэлбэрээр хавтгайд зэс утсаар холбон нааж бэлтгэдэг. Мэдрэх элемент наасан хийц сунах эсвэл агших үед мэдрүүрийн утас уртсах эсвэл агших процесс явагдана. Энэ үед утасны диаметр өөрчлөгдөж үүний үр дүнд мэдрүүрийн эсэргүүцэл өөрчлөгдөнө.

Өндөр температурын хэв гажилтыг хэмжихэд дулааны эсэргүүцлийн коэффициент нь ялгаатай хоёр өөр төрлийн материалаас бүрдсэн дулаан зохицлын тор бүхий мэдрүүрийг хэрэглэдэг.

Пьезо цахилгаан мэдрүүрийн ажиллах зарчим нь механик үйлчлэлийн үед зарим талстын гадаргууд цахилгаан цэнэг үүсэх пьезо цахилгаан үр нөлөөний тусламжтайгаар (Зураг 11) механик энергийг цахилгааны энерги болгон хувиргахад үндэслэнэ.

 

Q=dP

Энд:   d – пьезоцахилгаан модуль, Кл / Па

     Р – даралт, Па.

Тензометрийн мэдрүүрийг пьезоцахилгаан мэдрүүртэй харьцуулахад хэд хэдэн давуу талуудтай. Тэд илүү авсаархан, температурын өөрчлөлт тэдгээрийн заалтад нөлөөлдөггүй, бас мэдрэх чадвар сайтай. Ганцхүү тогтмол даралтыг пьезоцахилгаан мэдрүүрээр хэмжихэд тохиромжгүй байдаг.  Винтэн цилиндр пружинтай сильфоны уян хэв гажилт бацэнэгжилт болон дархалтын хоорондын хамааралд үндэслэсэн багажны ажиллах зарчмыг зураг 12-т үзүүлэв. Хэмжигдэж байгаа даралт нь багажны штуцер 2-т өгөгдөх ба сувгаар сильфон 3-ын их бие 1-д очно. Сильфоны ёроол 19 дээшээ шилжиж резьбатай втулк 6-г пүрш 4-т шахаж эргүүлнэ. Пружин 4-ийг чангалах, суллах замаар сильфоны хатуурлын /жесткость/ хэмжээг тохируулж болно. Втулка 6 нь тулгуур 18-д бэхлэгдсэн сильфоны механизмын хөдөлгөөнгүй дээд хавтан 7- гийн дотор эргэнэ. Дээшээ шилжихдээ сильфоны ёроол пружиныг 5 гэсэн втулк ба 9 гэсэн зүүлттэй бэхлэгдсэн зүү- 8 руу шахаж  тэнхлэг 11 дээр эргэх 10 хөшүүргийг эргүүлнэ. Мөн энэхүү тэнхлэг дээр хөшүүрэг 20 эргэнэ. Тэнхлэг 11 дээрх хөшүүрэг 20-иор дамжин эргэх хөшүүрэг 10 нь түүнтэй холбогдсон түлхэгч 12-т хөдөлгөөн дамжуулах 13-аар дамжих ба тэрхүү тэнхлэг дээрх зүүг шилжүүлнэ.10 хөшүүрэг дээр байрлах чиглүүлэгч 16 тохиргоо хийхэд зориулагдсан бөгөөд 17 винтээр уг тохиргоог хийнэ.

Зарцуулалт гэдэгт нэгж хугацаанд (м³, кг/с) өгөгдсөн огтлолтой хэсгээр урсан өнгөрөх бодисын дундаж хэмжээг хэлнэ.  Бодисын зарцуулалт ба тоо хэмжээ гэдэг нь ялгаатай ойлголт юм.  Зарцуулалт гэдэг нь бодисын хэмжээг хугацаагаар үржсэн үржвэр гэсэн үг юм. Тоо хэмжээг тодорхойлоход зориулагдсан нэгтгэх төхөөрөмжийг тоолуур гэнэ.

Бодисын зарцуулалт гэдэг нь  хөндлөн огтлолын талбайг урсгалын хурдад үржүүлсэн үржвэр гэж ойлгож болно. Зарцуулалтыг хэмжихэд үндэслэсэн физик үзэгдэл гэвэл бодисын хөдөлгөөний хурд болон түүний тоо хэмжээний өөрчлөлттэй холбоотой байж болно (Зураг - 13). 

Диафрагмыг дамжуулагч хоолойд бэхлэх үед нүхтэй таславч (зураг 13а) уг диафрагм дахь шингэний (хий) хөдөлгөөний хурд  ба түүн дотор өсөхөд шууд……..

Урсгалын хурд ихсэхэд даралтыг бууруулахад хүргэх ба Бернуллийн хуулиар урсгалын кинетик энергийн нийлбэр нь тогтмол хэмжээтэй байх хий ба шингэний нийлбэр энергийн даралтаар тодорхойлогдох статистик энерги ба хурдны квадратад шууд хамааралтай. Диафрагмын өмнөх болон дараах даралтын ялгаварыг дурын ялгаварт манометрээр хэмжиж болно.

Мэдрэх элемент, температур мэдрэгч

Нэр томъёо

Дилатометр Дилатометр (от лат. dilato — расширяю и ...метр), прибор, измеряющий изменения размеров тела, вызванные воздействием температуры, давления, электрического и магнитного полей, ионизирующих излучений или каких-либо др. факторов. Наиболее важная... Температур, даралт, цахилгаан ба соронзон орон, ионы цацраг болон ямар нэгэн бусад хүчин зүйлүүдийн нөлөөгөөр биеийн хэмжээ өөрчлөгдөх өөрчлөлтийг хэмжих багаж төхөөрөмж. Терморегулятор Терморегулятор, устройство для автоматического поддержания температуры на заданном уровне в помещении, сосуде, трубопроводе, печи и др. объектах. Датчик линейного Т. основан на измерении длины чувствительного элемента, которая зависит от температуры... Байр, сав суулга, шугам хоолой, зуух зэрэг бусад объектод тухайн өгөгдсөн түвшинд температурыг автоматаар байрьж байх төхөөрөмжийг хэлнэ. Дилатометрия Дилатометрия (от лат. dilato — расширяю и ...метрия), раздел физики, изучающий зависимость изменения размеров тел от воздействия внешних условий: температуры, давления, электрического и магнитного полей, ионизирующих излучений и т.д. В основном...

Пьезометр

Пьезометр (от греч. piézo — давлю, сжимаю и ... метр), устройство, служащее для измерения изменения объёма веществ под воздействием гидростатического давления (см. Давление высокое). Пьезометрические измерения используются для получения данных...

 

Температур мэдрэгч

            Температурын тодорхой функцийг дохиолол болгон хувиргах замаар температур хэмжих багаж болон төхөөрөмжийг термометр гэнэ.

            Термометрийн мэдрэгч элемент гэдэг бол багажны үндсэн хэсэг бөгөөд температурын тухай мэдээллийг гарган авах зорилгоор дулааны энергийг физикийн өөр хэмжигдэхүүн болгон хувиргана. Термометрийн датчикийн мэдрэх элемент нь хэмжиж буй хүрээнд бэхлэгдсэн контактын, температурыг хэмжих хүрээний гадна бэхлэгдсэн контактын бус байж болно.

            Контактын бус төхөөрөмж нь өндөр температур хэмжихэд зориулагдах бөгөөд пирометр гэж нэрлэнэ.

Ийм төхөөрөмжийн мэдрэх элемент нь дулааны болон хэлхээний урсгалд ажиллах төхөөрөмж байна.

Хамгийн өргөн хэрэглэгдэж байгаа мэдрэх элементүүд гэвэл манометрийн, дулааны эсэргүүцлийн, дулаан цахилгааны (термопар) элементүүд орно.

Дилатометрийн элемент бол тэлэлтийн хамгийн энгийн элемент (зураг 5а) бөгөөд дотор 1, гадна 2 хоёр саваанаас бүрдэнэ. Хоёулаа ёроол 3-д хөдөлгөөнгүй бэхлэгдэнэ. Хоолой хэлбэртэй гадна савааны тэлэлтийн шугман коэффициент дотор савааны тэлэлтийн коэффициентээс 10-20 дахин их бөгөөд керамик эсвэл шавраар хийгдсэн (64%Fe + 36%Ni) байдаг. Тархалтын шугман коэффициент ихтэй идэвхитэй савааг өнгөт металл (зэс, гүүль) болон гангаар хийдэг.

Хэрэв температурын өөрчлөлт ᅀt (⁰С) гарвал зөрөөг арилгах элемент нь дараах томъёогоор тодорхойлогдоно. Х=α_tLᅀt

Энд:    α – савааны материалын тэлэлтийн шугман коэффициент. ⁰С

            L – Савааны урт, мм

Зураг 5. Тэлэлтийн датчик,  а-дилатометрийн, б – шингэний шилэн, в- металл бус, г – цагираган 1-дотоод саваа, 2- гадна саваа, 3 - ёроол

 

            Шингэний шилэн тэлэлтийн элемент нь дилатометрийн олон төрөл байна. Тэлэлтийн шугман коэффициент багатай идэвхгүй элемент бол шингэнээр дүүргэсэн шилэн хоолой гэсэн үг юм. (Зураг 5б) Жишээ нь: этилийн спирт орж болно. Энэ шингэн бол тэлэлтийн шугаман коэффициент өндөртэй идэвхит элемент байх шаардлагатай.

Тэлэлтийн шугман коэффициент нь өөр өөр, харилцан хоорондоо гагнагдсан хоёр металл ялтас нь металл биш мэдрэгч элемент гэсэн үг юм. (Зураг 5в). Температур өөрчлөгдөх үед  металл биш ялтасны чөлөөт үзүүр (төгсгөл) тэлэлтийн шугман коэффициент багатай металл талруу шилжих ба нугаралтын өнцгийн өөрчлөлтᅀ нь температурын өөрчлөлттэй шууд хамааралтай байна.

ᅀ=Кᅀt

Ялтасны үзүүрийн шилжилт өнцгийн өөрчлөлтийн бага утганд дараах томъёогоор тодорхойлогдоно.

Х=0.75 КLᅀt /h

 

Энд: h- Ялтасны зузаан, мм

L – Ялтасны урт, мм

К – мэдрэх коэф, мм/ ⁰С

Мэдрэх чанар нь цагираг хэлбэрийн элемент хэрэглэх замаар (зураг 5г) элементийн урт ихсэхэд нэмэгдэж болно.

 

Манометрийн мэдрэх элемент гэдэг нь (зураг 6) хоорондоо холбогдсон термобаллон, уян элемент 3 ба дусаагуурын хоолой 2-оос бүрдсэн битүүмжилсэн систем гэсэн үг юм. Системийг хий болон шингэнээр дүүргэнэ. Уян элементэд  сильфон, мембран, пружин зэргийг ашиглана.

            Хэмжигдэж буй температур нь термобаллоноор сэргээгдэнэ. Түүнийг халаахад тогтмол эзэлхүүнтэй байгаа хий ба шингэн тэлж түүний даралт нэмэгдэнэ.

Даралтын өөрчлөлт нь уян элементэд  шилжилт үүсгэнэ. Термоэлементэд атмосферийн даралтын нөлөөг бууруулах зорилгоор даралттай азот эсвэл бусад хийгээр хэсэгчилэн дүүргэнэ.

Түүний даралтын харьцангуй өөрчлөлт нь температурын өөрчлөлттэй шууд хамааралтай байна.

            Эсэргүүцлийн мэдрэх элемент нь (зураг 7) их биед ороогдсон нарийн металл утас эсвэл бүрхүүлээр хамгаалагдсан термисторын элемент гэсэн үг юм.

Эсэргүүцлийн цахилгаан элемент ба термистор нь тэдгээрийн халалтын үед хагас дамжуулагч болон металлын эсэргүүцлийн хэмжээг өөрчлөх замаар температурыг тодорхойлоход зориулагдсан. 0-оос +630 ⁰С хүртэлх температурт ялтасны эсэргүүцлийн хамаарал нь дараах томъёогоор илэрхийлэгдэнэ. R₁=R₀(1+at+bt² )

            Зураг 7 г-ийн хамаарлаас термисторын эсэргүүцлийн эхлэл маш өндөр- хэдээн мянган Ом байгаа нь холбогдсон утасны эсэргүүцлийг ихээхэн нэмэгдүүлэхэд хүргэж байна.

            Термистор дахь дулааны эсэргүүцлийн ялгаа нь температурыг ихэсгэхэд эсэргүүцэл буурна.

            Автоматжуулалтын системд температурыг хэмжихэд термопаруудыг өргөн хэрэглэдэг.

            Дулаан цахилгааны хувиргагч болох термопарын үйлчлэх зарчим нь термопарын төгсгөлийн температурын ялгаанаас хамааран дулаан цахилгааны хөдөлгөг хүч үүсгэхэд үндэслэнэ.

            Эдгээр хувиргагчууд нь (Зураг 8) хоёр өөр төрлийн (ажлын гэж нэрлэгдэх) нэг үзүүрт бэхлэгдсэн дамжуулагчаас термоэлектрод бүрдэнэ.

            Ажлын үзүүр нь температуртай (t⁰C) орчинд ачаалагдана. Чөлөөлт (хүйтэн холболт) гэж нэрлэгдэх α термопарын нөгөө үзүүр нь багажтай холбогдсон  ба термопарын термо-цахилгаан хөдөлгөгч хүчийг хэмжинэ.

            Хэрвээ ажлын болон термопарын чөлөөт үзүүрийн температур ялгаатай байвал термопарт термо-цахилгаан хөдөлгөгч хүч үүснэ.

            Сүүлчийнх нь термоэлектродын металл ба халуун температурт t_r ба t_x термопарын  хүйтэн холболтын металлаас хамаарна. Хэрвээ термопарын чөлөөт үзүүрийн температур t_х –ийг тогтмол барьж байвал термо-цахилгаан хөдөлгөгч хүч нь t_r температуртай  шууд хамааралтай байна.

Өөр төрлийн материалтай нэгэн зэрэг халж буй утаснууд хэрвээ эзэлхүүн дахь нэгжийн чөлөөт электроны тоо нь хоёрдахиас их байхад хоорондоо шүргэлцэх үед нэг нь эерэг, нөгөө нь сөрөг цэнэглэгдэнэ. Дамжуулагчийн шүргэлцэж байгаа байрлалд үүсэж буй цахилгаан орон нэг дамжуулагчаас нөгөө дамжуулагчид чөлөөт электрон  нэвчүүлэхгүй эсрэг үйлчилгээ үзүүлдэг. Энэ үед чөлөөт төгсгөлүүдийн хооронд потенциалын (дулаанцахилгааны хөдөлгөгч хүч) зарим ялгаа илрэх хөдөлгөөнт тэнцвэрт байдлыг бий болгоно. Дамжуулагчийн температурыг ихэсгэхэд түүний хэмжээ ихсэхээс гадна зөрүүтэй температур бүхий нэгэн төрлийн дамжуулагчийн төгсгөлүүдийн хооронд дулаанцахилгааны хөдөлгөгч хүчийг үүсдэг. Энэ тохиолдолд дамжуулагчын төгсгөлийн илүү халсан тал нь халаагүй төгсгөлийнхөөсөө харьцангуй чөлөөт электроны агууламж ихтэй хэсэг нь эерэг цэнэглэгдэнэ.

Дамжуулагчийн төгсгөлүүдийн хоорондох температурын зөрөө ихсэхэд дулаанцахилгааны хөдөлгөгч хүч илрэх нь ихэснэ.

Тиймээс дулаан цахилгааны хөдөлгөгч хүч нь t_r ба t_x холбоосон дээр илэрч өөд өөдөөсөө нөлөөлж байгаа хоёр нийлбэр цахилгаан хөдөлгөгч хүчний ялгавартай тэнцүү байна.  Дамжуулагчийн хэлхээнд термопар болон эсэргүүцлийн хэлхээний цахилгаан хөдөлгөгч хүчний хэмжээнээс хамаараад Омийн хуулиар тодорхойлогдох цахилгаан гүйцэл бий болно. Мөн  хоёр холболт дээрх температур тэнцвэржих үеийн дулаан цахилгааны хөдөлгөгч хүч тэгтэй тэнцэнэ.

Мэдрэгч элементийн тухай

Нэр томъёо

Дилатометр Дилатометр (от лат. dilato — расширяю и ...метр), прибор, измеряющий изменения размеров тела, вызванные воздействием температуры, давления, электрического и магнитного полей, ионизирующих излучений или каких-либо др. факторов. Наиболее важная... Температур, даралт, цахилгаан ба соронзон орон, ионы цацраг болон ямар нэгэн бусад хүчин зүйлүүдийн нөлөөгөөр биеийн хэмжээ өөрчлөгдөх өөрчлөлтийг хэмжих багаж төхөөрөмж. Терморегулятор Терморегулятор, устройство для автоматического поддержания температуры на заданном уровне в помещении, сосуде, трубопроводе, печи и др. объектах. Датчик линейного Т. основан на измерении длины чувствительного элемента, которая зависит от температуры... Байр, сав суулга, шугам хоолой, зуух зэрэг бусад объектод тухайн өгөгдсөн түвшинд температурыг автоматаар байрьж байх төхөөрөмжийг хэлнэ. Дилатометрия Дилатометрия (от лат. dilato — расширяю и ...метрия), раздел физики, изучающий зависимость изменения размеров тел от воздействия внешних условий: температуры, давления, электрического и магнитного полей, ионизирующих излучений и т.д. В основном...

Пьезометр

Пьезометр (от греч. piézo — давлю, сжимаю и ... метр), устройство, служащее для измерения изменения объёма веществ под воздействием гидростатического давления (см. Давление высокое). Пьезометрические измерения используются для получения данных...     Температур мэдрэгч             Температурын тодорхой функцийг дохиолол болгон хувиргах замаар температур хэмжих багаж болон төхөөрөмжийг термометр гэнэ.             Термометрийн мэдрэгч элемент гэдэг бол багажны үндсэн хэсэг бөгөөд температурын тухай мэдээллийг гарган авах зорилгоор дулааны энергийг физикийн өөр хэмжигдэхүүн болгон хувиргана. Термометрийн датчикийн мэдрэх элемент нь хэмжиж буй хүрээнд бэхлэгдсэн контактын, температурыг хэмжих хүрээний гадна бэхлэгдсэн контактын бус байж болно.             Контактын бус төхөөрөмж нь өндөр температур хэмжихэд зориулагдах бөгөөд пирометр гэж нэрлэнэ. Ийм төхөөрөмжийн мэдрэх элемент нь дулааны болон хэлхээний урсгалд ажиллах төхөөрөмж байна. Хамгийн өргөн хэрэглэгдэж байгаа мэдрэх элементүүд гэвэл манометрийн, дулааны эсэргүүцлийн, дулаан цахилгааны (термопар) элементүүд орно. Дилатометрийн элемент бол тэлэлтийн хамгийн энгийн элемент (зураг 5а) бөгөөд дотор 1, гадна 2 хоёр саваанаас бүрдэнэ. Хоёулаа ёроол 3-д хөдөлгөөнгүй бэхлэгдэнэ. Хоолой хэлбэртэй гадна савааны тэлэлтийн шугман коэффициент дотор савааны тэлэлтийн коэффициентээс 10-20 дахин их бөгөөд керамик эсвэл шавраар хийгдсэн (64%Fe + 36%Ni) байдаг. Тархалтын шугман коэффициент ихтэй идэвхитэй савааг өнгөт металл (зэс, гүүль) болон гангаар хийдэг. Хэрэв температурын өөрчлөлт ᅀt (0С) гарвал зөрөөг арилгах элемент нь дараах томъёогоор тодорхойлогдоно. Х=αtLᅀt Энд:    α – савааны материалын тэлэлтийн шугман коэффициент. 0С             L – Савааны урт, мм Зураг 5. Тэлэлтийн датчик,  а-дилатометрийн, б – шингэний шилэн, в- металл бус, г – цагираган 1-дотоод саваа, 2- гадна саваа, 3 - ёроол               Шингэний шилэн тэлэлтийн элемент нь дилатометрийн олон төрөл байна. Тэлэлтийн шугман коэффициент багатай идэвхгүй элемент бол шингэнээр дүүргэсэн шилэн хоолой гэсэн үг юм. (Зураг 5б) Жишээ нь: этилийн спирт орж болно. Энэ шингэн бол тэлэлтийн шугаман коэффициент өндөртэй идэвхит элемент байх шаардлагатай. Тэлэлтийн шугман коэффициент нь өөр өөр, харилцан хоорондоо гагнагдсан хоёр металл ялтас нь металл биш мэдрэгч элемент гэсэн үг юм. (Зураг 5в). Температур өөрчлөгдөх үед  металл биш ялтасны чөлөөт үзүүр (төгсгөл) тэлэлтийн шугман коэффициент багатай металл талруу шилжих ба нугаралтын өнцгийн өөрчлөлтᅀ нь температурын өөрчлөлттэй шууд хамааралтай байна. ᅀ=Кᅀt Ялтасны үзүүрийн шилжилт өнцгийн өөрчлөлтийн бага утганд дараах томъёогоор тодорхойлогдоно. Х=0.75 КLᅀt /h   Энд: h- Ялтасны зузаан, мм L – Ялтасны урт, мм К – мэдрэх коэф, мм/ 0С Мэдрэх чанар нь цагираг хэлбэрийн элемент хэрэглэх замаар (зураг 5г) элементийн урт ихсэхэд нэмэгдэж болно.   Манометрийн мэдрэх элемент гэдэг нь (зураг 6) хоорондоо холбогдсон термобаллон, уян элемент 3 ба дусаагуурын хоолой 2-оос бүрдсэн битүүмжилсэн систем гэсэн үг юм. Системийг хий болон шингэнээр дүүргэнэ. Уян элементэд  сильфон, мембран, пружин зэргийг ашиглана.             Хэмжигдэж буй температур нь термобаллоноор сэргээгдэнэ. Түүнийг халаахад тогтмол эзэлхүүнтэй байгаа хий ба шингэн тэлж түүний даралт нэмэгдэнэ. Даралтын өөрчлөлт нь уян элементэд  шилжилт үүсгэнэ. Термоэлементэд атмосферийн даралтын нөлөөг бууруулах зорилгоор даралттай азот эсвэл бусад хийгээр хэсэгчилэн дүүргэнэ. Түүний даралтын харьцангуй өөрчлөлт нь температурын өөрчлөлттэй шууд хамааралтай байна.             Эсэргүүцлийн мэдрэх элемент нь (зураг 7) их биед ороогдсон нарийн металл утас эсвэл бүрхүүлээр хамгаалагдсан термисторын элемент гэсэн үг юм. Эсэргүүцлийн цахилгаан элемент ба термистор нь тэдгээрийн халалтын үед хагас дамжуулагч болон металлын эсэргүүцлийн хэмжээг өөрчлөх замаар температурыг тодорхойлоход зориулагдсан. 0-оос +630 0С хүртэлх температурт ялтасны эсэргүүцлийн хамаарал нь дараах томъёогоор илэрхийлэгдэнэ. R1=R0(1+at+bt2 )             Зураг 7 г-ийн хамаарлаас термисторын эсэргүүцлийн эхлэл маш өндөр- хэдээн мянган Ом байгаа нь холбогдсон утасны эсэргүүцлийг ихээхэн нэмэгдүүлэхэд хүргэж байна.             Термистор дахь дулааны эсэргүүцлийн ялгаа нь температурыг ихэсгэхэд эсэргүүцэл буурна.             Автоматжуулалтын системд температурыг хэмжихэд термопаруудыг өргөн хэрэглэдэг.             Дулаан цахилгааны хувиргагч болох термопарын үйлчлэх зарчим нь термопарын төгсгөлийн температурын ялгаанаас хамааран дулаан цахилгааны хөдөлгөг хүч үүсгэхэд үндэслэнэ.             Эдгээр хувиргагчууд нь (Зураг 8) хоёр өөр төрлийн (ажлын гэж нэрлэгдэх) нэг үзүүрт бэхлэгдсэн дамжуулагчаас термоэлектрод бүрдэнэ.             Ажлын үзүүр нь температуртай (t0C) орчинд ачаалагдана. Чөлөөлт (хүйтэн холболт) гэж нэрлэгдэх α термопарын нөгөө үзүүр нь багажтай холбогдсон  ба термопарын термо-цахилгаан хөдөлгөгч хүчийг хэмжинэ.             Хэрвээ ажлын болон термопарын чөлөөт үзүүрийн температур ялгаатай байвал термопарт термо-цахилгаан хөдөлгөгч хүч үүснэ.             Сүүлчийнх нь термоэлектродын металл ба халуун температурт tr ба tx термопарын  хүйтэн холболтын металлаас хамаарна. Хэрвээ термопарын чөлөөт үзүүрийн температур tх –ийг тогтмол барьж байвал термо-цахилгаан хөдөлгөгч хүч нь tr температуртай  шууд хамааралтай байна. Өөр төрлийн материалтай нэгэн зэрэг халж буй утаснууд хэрвээ эзэлхүүн дахь нэгжийн чөлөөт электроны тоо нь хоёрдахиас их байхад хоорондоо шүргэлцэх үед нэг нь эерэг, нөгөө нь сөрөг цэнэглэгдэнэ. Дамжуулагчийн шүргэлцэж байгаа байрлалд үүсэж буй цахилгаан орон нэг дамжуулагчаас нөгөө дамжуулагчид чөлөөт электрон  нэвчүүлэхгүй эсрэг үйлчилгээ үзүүлдэг. Энэ үед чөлөөт төгсгөлүүдийн хооронд потенциалын (дулаанцахилгааны хөдөлгөгч хүч) зарим ялгаа илрэх хөдөлгөөнт тэнцвэрт байдлыг бий болгоно. Дамжуулагчийн температурыг ихэсгэхэд түүний хэмжээ ихсэхээс гадна зөрүүтэй температур бүхий нэгэн төрлийн дамжуулагчийн төгсгөлүүдийн хооронд дулаанцахилгааны хөдөлгөгч хүчийг үүсдэг. Энэ тохиолдолд дамжуулагчын төгсгөлийн илүү халсан тал нь халаагүй төгсгөлийнхөөсөө харьцангуй чөлөөт электроны агууламж ихтэй хэсэг нь эерэг цэнэглэгдэнэ. Дамжуулагчийн төгсгөлүүдийн хоорондох температурын зөрөө ихсэхэд дулаанцахилгааны хөдөлгөгч хүч илрэх нь ихэснэ. Тиймээс дулаан цахилгааны хөдөлгөгч хүч нь tr ба tx холбоосон дээр илэрч өөд өөдөөсөө нөлөөлж байгаа хоёр нийлбэр цахилгаан хөдөлгөгч хүчний ялгавартай тэнцүү байна.  Дамжуулагчийн хэлхээнд термопар болон эсэргүүцлийн хэлхээний цахилгаан хөдөлгөгч хүчний хэмжээнээс хамаараад Омийн хуулиар тодорхойлогдох цахилгаан гүйцэл бий болно. Мөн  хоёр холболт дээрх температур тэнцвэржих үеийн дулаан цахилгааны хөдөлгөгч хүч тэгтэй тэнцэнэ.