uy > OLDINDAN > Termojuftlar. O'lchov uskunalari Ish tartibi


Termojuftlar. O'lchov uskunalari Ish tartibi




9.1. Ishning maqsadi

Termojuftning termoelektromotor kuchining ulanish joylarining harorat farqiga bog'liqligini aniqlash.

Bir-biriga o'xshamaydigan o'tkazgichlardan (yoki yarimo'tkazgichlardan) A va B dan iborat bo'lgan yopiq konturda (9.1-rasm), agar bu o'tkazgichlarning 1 va 2 kontaktlari turli xil haroratlarda T 1 va 2-gachasi bo'lsa, elektromotor kuch (emf) E T paydo bo'ladi va oqim oqadi. T 2 . Bu emf termoelektromotor kuch (termo-emf) deb ataladi va ikkita bir-biriga o'xshamaydigan o'tkazgichlarning elektr zanjiri termojuft deb ataladi. O'tish joylari orasidagi harorat farqining belgisi o'zgarganda, termojuft oqimining yo'nalishi o'zgaradi. bu
hodisa Seebek fenomeni deb ataladi.

Termo-EMF paydo bo'lishining uchta sababi ma'lum: harorat gradienti mavjud bo'lganda o'tkazgichda zaryad tashuvchilarning yo'naltirilgan oqimining shakllanishi, elektronlarning fononlar tomonidan sudralishi va Fermi darajasining o'zgarishi. haroratga bog'liq. Keling, ushbu sabablarni batafsil ko'rib chiqaylik.

Supero'tkazuvchilar bo'ylab dT / dl harorat gradienti mavjud bo'lganda, uning issiq uchidagi elektronlar sovuq uchining elektronlariga nisbatan katta kinetik energiyaga ega va shuning uchun xaotik harakat tezligi kattaroqdir. Natijada, o'tkazgichning issiq uchidan sovuqqa elektronlar oqimi ustunlik qiladi, sovuq uchida manfiy zaryad to'planadi va issiq uchida kompensatsiyalanmagan musbat zaryad qoladi.

To'planish, hosil bo'lgan potentsial farq elektronlarning teng oqimiga olib kelguncha davom etadi. Devrendagi bunday potentsial farqlarning algebraik yig'indisi termo-emfning volumetrik komponentini yaratadi.

Bundan tashqari, o'tkazgichdagi mavjud harorat gradienti fononlarning (o'tkazgichning kristall panjarasining tebranish energiyasining kvantlari) issiq uchidan sovuqqa ustun harakatlanishiga (drift) olib keladi. Bunday siljishning mavjudligi fononlar tomonidan sochilgan elektronlarning o'zlari issiq uchidan sovuqqa yo'naltirilgan harakatni boshlashiga olib keladi. Supero'tkazuvchilarning sovuq uchida elektronlarning to'planishi va issiq uchidan elektronlarning kamayishi termo-emfning fonon komponentining paydo bo'lishiga olib keladi. Bundan tashqari, past haroratlarda ushbu komponentning hissasi termal emf paydo bo'lishida asosiy hisoblanadi.

Ikkala jarayon natijasida o'tkazgich ichida harorat gradientiga yo'naltirilgan elektr maydoni paydo bo'ladi. Bu maydonning intensivligini quyidagicha ifodalash mumkin

E = -dph / dl = (-dph / dT) (-dt / dl)=-b (-dT / dl)

bu erda b = dph / dT.

Munosabatlar (9.1) elektr maydon kuchi E ni harorat gradienti dT / dl bilan bog'laydi. Olingan maydon va harorat gradienti qarama-qarshi yo'nalishga ega, shuning uchun ular turli xil belgilarga ega.

(9.1) ifoda bilan aniqlangan maydon tashqi kuchlar maydonidir. Ushbu maydonning kuchini AB zanjirining kesmasi (9.1-rasm) 2-tugmadan 1-tugmagacha integrallab, T 2 > T 1 deb faraz qilsak, ushbu kesimga taʼsir etuvchi termo-emf uchun ifoda hosil boʻladi:



(Integratsiya chegaralari o'zgarganda belgi o'zgardi.) Xuddi shunday, biz B bo'limida 1-bo'g'indan 2-bo'limgacha ta'sir qiluvchi termo-emfni aniqlaymiz.

Termo-emf paydo bo'lishining uchinchi sababi. Fermi darajasining haroratga bog'liq holati bo'lib, u elektronlar egallagan eng yuqori energiya darajasiga to'g'ri keladi. Fermi darajasi elektronlar bu darajada bo'lishi mumkin bo'lgan Fermi energiyasi E F ga mos keladi.

Fermi energiyasi - 0 K da metallda o'tkazuvchanlik elektronlari bo'lishi mumkin bo'lgan maksimal energiya. Fermi darajasi qanchalik yuqori bo'lsa, elektron gazning zichligi shunchalik katta bo'ladi. Masalan (9.2-rasm), E FA metall A uchun Fermi energiyasi va E FB metall B uchun. E PA va E PB qiymatlari mos ravishda A va B metallardagi elektronlarning eng yuqori potentsial energiyasidir. Ikkita o'xshash bo'lmagan A va B metallar aloqa qilganda, Fermi darajasidagi farqning mavjudligi (E FA > E FB) elektronlarning A metalldan (yuqori darajali) B metalliga (Fermi darajasi past) o'tishiga olib keladi. .

Bunda metall A musbat, B metall esa manfiy zaryadlanadi. Ushbu zaryadlarning paydo bo'lishi metallarning energiya darajalarining, shu jumladan Fermi darajalarining siljishiga olib keladi. Fermi darajalari tenglashtirilgandan so'ng, elektronlarning A metalldan B metallga imtiyozli o'tishiga sabab bo'lgan sabab yo'qoladi va metallar o'rtasida dinamik muvozanat o'rnatiladi. Anjirdan. 9.2 dan ko'rinib turibdiki, A metallidagi elektronning potentsial energiyasi E FA - E FB qiymati bo'yicha B dan kam. Shunga ko'ra, A metallining ichidagi potentsial qiymat bo'yicha B ichidagi potentsialdan yuqori)

U AB = (E FA - E FB) / l


Bu ifoda ichki kontakt potentsial farqini beradi. Metall A dan metall B ga o'tish vaqtida potentsial bu miqdorga kamayadi. Agar ikkala termojuft birikmasi (9.1-rasmga qarang) bir xil haroratda bo'lsa, u holda kontakt potentsial farqlari teng va qarama-qarshi yo'nalishda yo'naltiriladi.

Bunday holda, ular bir-birlarini bekor qilishadi. Ma'lumki, Fermi darajasi zaif bo'lsa ham, haroratga bog'liq. Shuning uchun, agar 1 va 2 o'tish joylarining harorati boshqacha bo'lsa, u holda kontaktlarda U AB (T 1) - U AB (T 2) farqi termal emfga o'zining kontakt hissasini beradi. Uni volumetrik termo-emf bilan solishtirish mumkin. va teng:

E davom \u003d U AB (T 1) - U AB (T 2) \u003d (1 / l) ( + )

Oxirgi ifoda quyidagicha ifodalanishi mumkin:

Olingan termo-emf. (e T) 1 va 2-kontaktlarda ta'sir qiluvchi emf va A va B bo'limlarida ishlaydigan emfdan iborat.

E T = E 2A1 + E 1B2 + E davomi.

(9.3) va (9.6) ifodalarni (9.7) ga almashtirib, o'zgartirishlarni amalga oshirib, biz hosil bo'lamiz.

bu erda a = b - ((1/l) (dE F / dT))

a ning qiymati termo-emf koeffitsienti deb ataladi. b va dE F / d T haroratga bog'liq bo'lganligi sababli, a koeffitsienti ham T funktsiyasidir.

(9.9) ni hisobga olgan holda termo-EMF ifodasi quyidagicha ifodalanishi mumkin:


a AB miqdori deyiladi differensial yoki da alohida termo-EMF bu juft metallar. U W/K da o'lchanadi va asosan aloqa qiluvchi materiallarning tabiatiga, shuningdek, harorat oralig'iga bog'liq bo'lib, taxminan 10 -5 ÷10 -4 V/K ga etadi. Kichik harorat oralig'ida (0-100 ° C) o'ziga xos termo-emf. haroratga zaif bog'liq. Keyin formula (9.11) etarli darajada aniqlik bilan quyidagi shaklda ifodalanishi mumkin:

E T \u003d a (T 2 - T 1)

Yarimo'tkazgichlarda, metallardan farqli o'laroq, zaryad tashuvchilarning konsentratsiyasi va ularning harakatchanligi haroratga kuchli bog'liqlik mavjud. Shuning uchun yuqorida muhokama qilingan, termal emf shakllanishiga olib keladigan ta'sirlar yarimo'tkazgichlarda ko'proq namoyon bo'ladi; ancha ko'p va 10 -3 V/K darajali qiymatlarga etadi.

9.3. Laboratoriya jihozlarining tavsifi

Termo-emfning bog'liqligini o'rganish. birlashmalarning (kontaktlarning) harorat farqi bo'yicha, bu ishda biz ikkita bo'lak simdan tayyorlangan termojuftdan foydalanamiz, ulardan biri xrom asosidagi qotishma (xromel), ikkinchisi esa alyuminiy asosidagi qotishma (alumel) . Bitta tutashuv termometr bilan birga suv solingan idishga joylashtiriladi, uning harorati T 2 ni elektr pechkada isitish orqali o'zgartirish mumkin. Boshqa o'tish T 1 harorati doimiy ravishda saqlanadi (9.3-rasm). Olingan termal emf. raqamli voltmetr bilan o'lchanadi.

9.4. Eksperimental texnika va natijalarni qayta ishlash
9.4.1. Eksperimental texnika

Biz termojuftda paydo bo'ladigan emfning to'g'ridan-to'g'ri o'lchovlaridan foydalanamiz. Birlashmalarning harorati termometr yordamida idishlardagi suvning harorati bilan aniqlanadi (9.3-rasmga qarang).

9.4.2. Ish tartibi

  1. Voltmetrning quvvat simini tarmoqqa ulang.
  2. Raqamli voltmetrning old panelidagi tarmoq tugmasini bosing. Qurilmani 20 daqiqa qizdiring.
  3. Termojuft stendidagi qisqich vintini bo'shating, uni yuqoriga ko'taring va mahkamlang. Ikkala stakanga sovuq suv quying. Termojuft birlashmalarini stakanlarga suvning taxminan yarmigacha bo'shating.
  4. Jadvalga yozing. 9.1 Termometrga ko'ra o'tish joylarining (suvning) T 1 boshlang'ich haroratining qiymati (boshqa birlashma uchun u tajriba davomida doimiy bo'lib qoladi).
  5. Elektr pechkani yoqing.
  6. Emf qiymatlarini yozib oling. va jadvaldagi harorat T 2. 9,1 har o'n daraja.
  7. Suv qaynayotganda elektr pechka va voltmetrni o'chiring.

9.4.3. O'lchov natijalarini qayta ishlash

  1. O'lchov ma'lumotlariga asoslanib, emfning bog'liqligini chizing. termojuftlar 8T (ordinata o'qi) DET \u003d T 2 - T 1 (abscissa o'qi) birikmalarining harorat farqi bo'yicha.
  2. E T ning ∆T ga chiziqli bog'liqligining hosil bo'lgan grafigidan foydalanib, o'ziga xos termal emfni aniqlang. formula bo'yicha: a = ∆E T / ∆(∆T)

9.5. Tekshirish roʻyxati
  1. Seebek hodisasining mohiyati va tabiati nimadan iborat?
  2. Termo-emfning volumetrik komponentining paydo bo'lishiga nima sabab bo'ladi?
  3. Termo-emfning fonon komponentining paydo bo'lishiga nima sabab bo'ladi?
  4. Kontakt potentsial farqiga nima sabab bo'ladi?
  5. Qanday qurilmalar termojuftlar deb ataladi va ular qayerda ishlatiladi?
  6. Peltier va Tomson hodisalarining mohiyati va tabiati nimadan iborat?
  1. Savelyev I.V. Umumiy fizika kursi. T.3. - M.: Nauka, 1982. -304 b.
  2. Epifanov G.I. Qattiq jismlar fizikasi. M.: Oliy maktab, 1977. - 288 b.
  3. Sivuxin DV Umumiy fizika kursi. Elektr. T.3. - M.: Nauka, 1983. -688 b.
  4. Trofimova T.I. Fizika kursi. M. : Oliy maktab, 1985. - 432 b.
  5. Detlaf A. A., Yavorskiy V. M. Fizika kursi. M. : Oliy maktab, 1989. - 608 b.

birlik uchun ziruemogo eritmasi. Ishlab chiqarish o'lchovlarida vodorod elektrodlari ishlatilmaydi, chunki ulardan foydalanish noqulay.

8.1.1. o'lchash katakchasi pH o'lchagich

DA Elektrod potentsialini to'g'ridan-to'g'ri o'lchash mumkin emasligi sababli, potentsiometrik usulda galvanik element qo'llaniladi, bunda bir elektrod o'lchov, ikkinchisi esa mos yozuvlar elektrod (yoki yordamchi) bo'lib, uning potentsiali potentsial emas. eritmaning o'rganilayotgan ionlarining konsentratsiyasiga bog'liq. O'lchov elektrodi tahlil qilinadigan joyga joylashtiriladi

suyuq muhitda, bu muhitdagi ionlar konsentratsiyasi bilan belgilanadigan potentsial sakrash EX hosil bo'ladi. Muhit tarkibidagi o'zgarishlardan qat'iy nazar, mos yozuvlar elektrodning potentsiali doimo doimiy bo'lib qolishi kerak.

DA o'lchov elektrodlari sifatida shisha elektrodlar qo'llaniladi, ularning indikator qismi vodorod funktsiyasi bilan maxsus turdagi shishadan tayyorlanadi. Yo'naltiruvchi yoki yordamchi elektrod sifatida odatda kalomel yoki kumush xlorid elektrodlari ishlatiladi. Ular ikkinchi turdagi elektrodlarga tegishli bo'lib, ular metall, uning kam eriydigan tuzi va kam eriydigan tuz bilan bir xil anionli kam eriydigan tuzdan iborat.

Shisha o'lchov elektrodiga ega bo'lgan hujayraning umumiy ko'rinishi rasmda ko'rsatilgan. 1, bu erda 1 shisha indikator elektrodi, 2 - kalomel mos yozuvlar elektrodi.

PH o'lchagichning elektrod sensori EMF bir qator potentsiallardan iborat:

E hujayra \u003d E k + E vn + E x + E cf + E d,

bu erda E k - kontaktli yordamchi elektrod va shisha elektrodni to'ldiruvchi eritma o'rtasidagi potentsial farq; E ext - eritma va o'lchash membranasining ichki yuzasi orasidagi potentsial farq; E x - shisha membrananing tashqi yuzasi va boshqariladigan muhit o'rtasidagi potentsial farq (pH funktsiyasi); E cf simob interfeysidagi potentsial farq (Hg) - kalomel (Hg 2 Cl 2); E d - ikkita muhit - KCl va boshqariladigan muhitning kontakt chegarasida diffuziya potentsiali. Chloe

Kaliy ride KCl tahlil qilingan eritmani elektrodga bog'laydigan elektrolitik kalit rolini o'ynaydi.

Guruch. 1. PH o'lchagichning o'lchash elementining elektr sxemasi

Bunday holda, E k, E vn, E v qiymatlari doimiy bo'lib, tahlil qilinadigan muhitning tarkibiga bog'liq emas. Diffuziya potentsiali E d juda kichik va uni e'tiborsiz qoldirish mumkin. Shunday qilib, umumiy EMF vodorod ionlarining faolligi bilan aniqlanadi: E hujayra \u003d E x + E.

Shunday qilib, E hujayra \u003d f (pH), ya'ni E hujayra pH ning chiziqli funktsiyasi bo'lib, u pH ni elektr o'lchashda ishlatiladi.

Elektrod xujayrasi E xujayrasining EMF ning pH ga bog'liqligi shishaning elektrod xossalari bilan belgilanadi va elektrod tizimi S= E/ pH xususiyatlarining qiyalik koeffitsienti S bilan tavsiflanadi. Tahlil qilinadigan eritmaning haroratining o'zgarishi elektrod tizimining EMF ga ta'sir qiladi, o'lchash elektrodining nominal statik xarakteristikasi (NSH) nishabini o'zgartiradi. Agar biz bu bog'liqlikni grafik tarzda ifodalasak (2-rasm), u holda biz kesishgan chiziqlar to'plamini olamiz. To'g'ri chiziqlarning kesishish nuqtasining koordinatalari izopotensial nuqtaning koordinatalari (E N , rN N ) deb ataladi va elektrod tizimining eng muhim xarakteristikalari bo'lib, ular elektrod tizimining haroratni qoplash sxemasini hisoblash bilan boshqariladi. pH o'lchagich. Elektrod tizimining EMFdagi o'zgarishlarni haroratni qoplash, qoida tariqasida, avtomatik ravishda amalga oshiriladi (pH o'lchagichning sanoat konvertorining sxemasiga kiritilgan TS yordamida).

>> R ST.

Guruch. 2. O'lchov elektrodining NSH

Shisha elektrodli o'lchov xujayrasi ekvivalent sxema sifatida ifodalanishi mumkin (3-rasm). Shisha elektrod membranasi R st (R xujayrasi 500 MŌ) ning yuqori qarshiligi tufayli qarshilik R xujayrasi juda yuqori, shuning uchun hujayraning ichki qarshiligi orqali kichik oqimlarning oqimi katta o'lchov xatosiga olib keladi:

UVX \u003d EJCH - ICH RCH ; UVX \u003d EYACH.

Oxirgi tenglikdan ko'rinib turibdiki, asosiy o'lchov talabi U IN = E YCH, agar R IN >> RCH, ya'ni.

R IN

Guruch. 3. O'lchov kamerasining ekvivalent sxemasi

8.1.2. GSP pH o'lchagichlari uchun sanoat konvertorlari

Avtomatik sanoat pH-metrlari to'plami suv osti sensori (DPg-4M turi) yoki asosiy datchik (DM-5M tipi), o'lchash yuqori qarshilik transduseri va umumiy sanoat maqsadlari uchun GSP ikkilamchi qurilmasidan iborat. PH o'lchagich to'plamiga kiritilgan o'lchash moslamasining vazifasi doimiy harorat sharoitida pH funktsiyasi bo'lgan elektrod tizimining EMF ni o'lchashdir.

Kam quvvat manbai bo'lgan pH o'lchagichning o'lchash xujayrasining EMFni aniq o'lchash sezilarli qiyinchiliklar bilan bog'liq. Birinchidan, zichligi 10-7 A / sm2 dan oshadigan oqim o'lchash katakchasidan o'tib bo'lmaydi, chunki elektrod polarizatsiyasi hodisasi yuzaga kelishi mumkin, buning natijasida elektrodlar ishdan chiqadi. Ikkinchi muhim qiyinchilik shundaki, to'g'ridan-to'g'ri oqim iste'moli bilan pH o'lchagich kamerasining EMF ni o'lchashda, masalan, millivoltmetrda, ichki oqimlarning yig'indisi bilan belgilanadigan oqim o'tadigan elektr zanjiri yaratiladi. o'lchash elektrodining qarshiligi (taxminan 500 ... 1000 MŌ) va o'lchash moslamasining qarshiligi. Bunday holda, bir qator shartlar bajarilishi kerak: o'lchash oqimi elektrodlarning polarizatsiya oqimidan kamroq bo'lishi kerak; qurilmaning ichki qarshiligi shisha elektrodning qarshiligidan kamida 100 baravar yuqori bo'lishi kerak, ammo bu qurilmaning yuqori sezuvchanligi talabiga zid keladi. Shu munosabat bilan EMFni to'g'ridan-to'g'ri o'lchaydigan konvertorlar amalda qo'llanilmaydi.

PH o'lchagich kamerasining EMFni o'lchash uchun barcha talablarni qondiradigan yagona usul kompensatsiya (potentsiometrik) yoki nol o'lchash usuli bo'lib, uning asosiy afzalligi o'qish vaqtida oqimning yo'qligi hisoblanadi. Biroq, kompensatsiya usuli bilan elektrod umuman yuklanmagan deb o'ylamaslik kerak va shuning uchun elektrod polarizatsiyasi fenomeni chiqarib tashlanadi. Bu erda oqim oqimi (10-12 A ichida) o'lchash jarayonida doimo nomutanosiblik mavjudligi bilan izohlanadi va o'lchash vaqtida kompensatsiya faqat nol indikatorning sezgirligi aniqligi bilan erishiladi. imkon beradi.

Hozirgi vaqtda shisha elektrodli elektrod tizimining EMF ni o'lchash uchun faqat statik kompensatsiyaga ega bo'lgan elektron nol ko'rsatkichlari (o'lchash transduserlari) qo'llaniladi. Bunday konvertorning ishlash printsipini tushuntiruvchi soddalashtirilgan blok diagrammasi shaklda ko'rsatilgan. 4. Konverter - chiqish oqimi bo'yicha fikr-mulohazaning chuqur salbiy teskari aloqasi bilan qoplangan shahar kuchaytirgichi, bu katta kirish qarshiligini ta'minlaydi. Kuchaytirgich to'g'ridan-to'g'ri kuchlanishni keyingi demodulyatsiya bilan o'zgaruvchan kuchlanishga aylantirish uchun sxema bo'yicha qurilgan.

Guruch. 4-rasm. pHmetr elementining EMF ni o'lchash usulining strukturaviy diagrammasi.

O'lchangan EMF E IA rezistor R OS orqali I OUT kuchaytirgichining chiqish oqimining oqimidan hosil bo'lgan U OUT kuchlanishi bilan taqqoslanadi. Ushbu kuchlanishlar orasidagi farq kuchaytirgichning kirishiga beriladi U IN = E IJ -U OUT . Agar daromad k \u003d U OUT / U IN bo'lsa, u holda E IA \u003d U OUT / (1 + 1 / k). K (k 500) ning etarlicha katta qiymati bilan E IA U OUT I OUT R OS , ya'ni. chiqish oqimining kuchi pH-metr o'lchash katakchasidan kirish signaliga amalda proportsionaldir.

Statik kompensatsiyadan foydalanish o'lchash jarayonida o'lchov hujayrasidan iste'mol qilinadigan oqimni ko'p marta kamaytirishga imkon beradi.

Ushbu tamoyil deyarli barcha sanoat pH konvertorlarida - hisoblagichlarda amalga oshiriladi: pH-201, P201, P202, P205 (yarim o'tkazgich element bazasi) va P215 (standart mikrosxemalardan foydalangan holda).

8.1.3. P - 201 konvertorining tavsifi

P201 tipidagi sanoat transduserlari texnologik jarayonlarni avtomatik boshqarish va tartibga solish tizimlarida eritmalar va pulpalarning vodorod ionlarining faolligini (pH qiymati) o'lchash uchun mo'ljallangan.

Transduserlar DPg-4M kabi sotuvda mavjud bo'lgan har qanday pH sezgir elementlar bilan ishlashga mo'ljallangan; DM-5M va boshqalar.

Konverterda mos keladigan kirish bilan ikkilamchi qurilmalarni ulash uchun kuchlanish va oqim chiqishlari mavjud

signallari.

Asosiy texnik xususiyatlar:

o'lchov chegaralari

-1 dan 14 pH gacha

ruxsat etilgan asosiy chegarasi kamayadi

xatolar:

a) DC chiqish signallari va

doimiy kuchlanish

b) ko'rsatuvchi vositaga muvofiq

shisha qarshiligini o'lchash

elektrod

yordamchi elektrod qarshiligi

joylashtirish vaqti

10 s dan oshmasligi kerak

chiqish oqimi

chiqish kuchlanishi

0 dan 10 gacha 100 mV

Konverter sanoat birliklariga yaqin joyda o'rnatish uchun mo'ljallangan. Transduser tor profilli ko'rsatuvchi qurilmadan va bitta umumiy panelga yoki alohida o'rnatilgan yoki faqat bitta transduserdan iborat bo'lishi mumkin. Qurilmaning ko'rinishi rasmda ko'rsatilgan. 5.

G'ilof 1 po'latdan yasalgan, qopqoq 2 quyma, alyuminiy qotishmasidan qilingan. Qopqoqning old tomonida qurilma indeksi, qopqog'i 3 va vintli vilka 4 bo'lgan yozuv mavjud.

Guruch. 5. P201 konvertorining ko'rinishi

Qurilmaning barcha bloklari va elementlarini o'rnatish uchun asos bo'lib xizmat qiladigan korpus ichiga ramka o'rnatilgan. Qopqoq ostida joylashgan konvertorning old panelida konvertorlarning o'lchov chegaralarini o'zgartirish uchun mo'ljallangan o'zgaruvchan rezistorlar o'qlari ko'rsatiladi. Tashqi elektr ulanishlari uchun qisqichlari bo'lgan blok yopiq bo'linmada joylashgan bo'lib, unga kirish korpusning orqa devoridan ta'minlanadi. Simlar qurilmaning pastki devoridagi to'rtta bez orqali bo'linmaga kiritiladi (6-rasm).

Guruch. 6-rasm. P-201 konvertorining tashqi elektr ulanishlari sxemasi: TRM - universal hisoblagich-regulyator; TKR - haroratni qoplash rezistorlari bloki

8.1.4. Avtomatik pH o'lchagichni tekshirish va kalibrlash

Avtomatik pH o'lchagichning joriy tekshiruvi uning ko'rsatkichlarini nazorat qilish moslamasi bilan taqqoslashdan iborat. Muhim nomuvofiqlik bilan, sinovdan o'tkazilayotgan qurilmaning o'qishlari kompensator yordamida yoki sozlash tugmalari yordamida transduserning kalibrlashini o'zgartirish orqali tuzatiladi. Bundan tashqari

Bundan tashqari, sensor va transduserni batafsil tekshirish vaqti-vaqti bilan amalga oshirilishi kerak.

Sensorni tekshirish quyidagi operatsiyalarni o'z ichiga oladi:

1) ehtiyotkorlik bilan tashqi tekshiruv, ayniqsa o'lchangan muhit bilan aloqa qiladigan qismlar;

2) elektr zanjirlarini, xususan, shisha va mos yozuvlar elektrod davrlarining izolyatsiyalash qarshiligini tekshirish

kamida 1012 ohm va 2108 ohm bo'lishi kerak bo'lgan holatga nisbatan;

3) nazorat laboratoriyasi pH o'lchagich yordamida ma'lum pH qiymatiga ega bufer eritmalar bilan elektrod tizimining xususiyatlarini tekshirish.

Konverterni tekshirish quyidagilarni o'z ichiga oladi:

1) transduserning asosiy o'lchov xatosini aniqlash va uni kalibrlashni tuzatish;

2) shisha elektrod R qarshiligining o'zgarishidan transduserning qo'shimcha o'lchov xatolarini aniqlash ST , mos yozuvlar elektrodi RSR qarshiligidagi o'zgarishlar

va boshqariladigan eritma potentsialining o'zgarishi E X.

PH o'lchagichlar shkalasini kalibrlash uchun I-01 yoki I-02 elektrod tizimi simulyatoriga ega bo'lish kerak.

Elektrod tizimi simulyatori pH-metr sensori ish faoliyatini tekshirish imkonini beradi; elektrodlarning qarshiligidagi o'zgarishlar va eritma va qurilma tanasi orasidagi kuchlanishning qurilma ko'rsatkichlariga ta'siri; pH metrlarning shovqinga chidamliligi.

Simulyatordan foydalanib, siz elektrod tizimining quyidagi parametrlarini takrorlashingiz mumkin:

a) elektrod tizimining EMF ga ekvivalent kuchlanish, 0 dan 1000 mV gacha;

b) shisha elektrod qarshiligiga ekvivalent qarshilik: 0; 500 va 1000 MŌ;

c) yordamchi elektrodning qarshiligiga ekvivalent qarshilik: 10 va 20 kOm;

d) EMF "tuproq - eritma" ga ekvivalent kuchlanish: 0 va

Simulyator elektrod tizimining elektr ekvivalenti (7-rasm) bo'lib, olinadigan qopqoqli po'lat korpusda joylashgan ko'chma qurilma sifatida yaratilgan.

E W Rv

Guruch. 7-rasm. Elektrod tizimi simulyatorining ekvivalent sxemasi: R I - o'lchash oynasi elektrodining qarshiligi; R B - yordamchi elektrodning qarshiligi; E - elektrod tizimining umumiy EMF: E G - EMF "tuproq - eritma".

Simulyatorning old panelida uni to'plamga kiritilgan simi yordamida tasdiqlangan pH o'lchagichga ulash uchun terminallar mavjud. Kerakli chiqish kuchlanishini, elektrod qarshiligini, boshqariladigan eritma potentsialini va boshqalarni o'rnatish uchun tugmalar ham u erda joylashgan.

8.2. Uskunalar va asboblar

1. sanoat konvertor P-201.

2. Elektrod tizimi simulyatori I-02.

3. Hisoblagich regulyatori universal ko'p kanalli TPM 138.

8.3. ISH TARTIBI

1. Konverterni tekshirish uchun o'rnatishni yig'ing P-201 I-02 simulyatoridan foydalanib, shakl sxemasiga muvofiq. 8 simulyatorning chiqishini koaksiyal kabel orqali transduserning "Meas" va "Aux" kirishiga ulash orqali.

2. Simulyatorni ishga tayyorlang. Buning uchun simulyatorning kalitlarini bosing: “R Va ” – 500 tugmasi; “EZR”, “RV” - tugmalari

EZP uchun “00” va RB uchun “010”; “POWER” – “INTERNAL” va “ON” tugmalari.

3. Stendga quvvat bering.

Guruch. 8. Tekshirish sxemasi: 1 – I-02 elektrod tizimi simulyatori; 2 – elektrod tizimi; 3 - yuqori qarshilikli konvertor P-201; 4 - ko'p kanalli hisoblagich-regulyator TPM 138

4. 5-kanalni tanlash uchun TPM 138 da ^ v o'qlaridan foydalaning, bu orqali EMF hisobga olinadi.

5. Konverterni tekshiring.

Buning uchun:

5.1. Simulyatorning "E, mV" tugmachalarida raqamli o'lchov belgisining pH qiymatiga mos keladigan EMF qiymatini tering. "EX , mV" kaliti kalibrlash jadvalidagi EMF belgisiga qarab "+" yoki "-" holatiga o'rnatiladi.

5.2. I-02 simulyatoridagi ko'rsatkichlarni o'qish uchun. RV = 10 da asosiy o'lchov xatosini aniqlang

kOm; EZ =0. Asosiy xato to'g'ridan-to'g'ri va teskari urish paytida barcha raqamlangan shkala belgilarida tekshiriladi va = [(E -E 0) / (E K -E H)] 100% formulasi bo'yicha hisoblanadi, bu erda E 0 jadval shaklida (haqiqiy qiymat Ushbu raqamlashtirilgan shkala belgisiga mos keladigan elektrod tizimining EMF, mV, E - haqiqiy EMF qiymati, mV, E K, E N - yakuniy va dastlabki shkala belgilariga mos keladigan EMF qiymatlari.

6. Tekshirish natijalarini hisobotda taqdim eting.

Rossiya Federatsiyasi Ta'lim va fan vazirligi

Federal ta'lim agentligi

Saratov shtati

Texnika universiteti

Elektrodni o'lchash

potentsial va emf

Ko'rsatmalar

"Nazariy elektrokimyo" kursi bo'yicha

mutaxassisligi talabalari uchun

550800 yo'nalishi

Mahalliy tarqatish elektron nashri

Tasdiqlangan

tahririyat va nashriyot

Saratov kengashi

davlat

texnika universiteti

Saratov - 2006 yil

Har qanday shaklda ko'paytirish va tarqatish bo'yicha barcha huquqlar ishlab chiquvchida qoladi.

Ushbu mahsulotni noqonuniy nusxalash va ishlatish taqiqlanadi.

Muallif:

tomonidan tahrirlangan

Sharhlovchi

SSTU ilmiy-texnik kutubxonasi

Ro'yxatga olish raqami 060375-E

© Saratov shtati

Texnika universiteti, 2006 yil

Kirish

Elektrokimyoning asosiy tushunchalaridan biri elektrokimyoviy potentsial va elektrokimyoviy tizimning EMF tushunchalaridir. Elektrod potentsiallari va EMF qiymatlari elektrolitlar eritmalarining faollik (a), faollik koeffitsienti (f), uzatish raqamlari (n+, n-) kabi muhim xususiyatlari bilan bog'liq. Elektrokimyoviy tizimning potentsialini va EMF ni o'lchash orqali a, f, n+, n - elektrolitlarni hisoblash mumkin.

Qo'llanmaning maqsadi talabalarni elektrod va eritma o'rtasidagi potentsial sakrash sabablari, elektrodlarning tasnifi, elektrod potentsiallari va EMFni o'lchash uchun kompensatsiya usulining nazariy asoslarini o'zlashtirish, ushbu usuldan foydalangan holda nazariy g'oyalar bilan tanishtirishdan iborat. elektrolitlar eritmalarida faollik koeffitsientlarini va ionlarni tashish sonlarini hisoblash.


Asosiy tushunchalar

Metall elektrod eritmaga botirilganda, interfeysda er-xotin elektr qatlami paydo bo'ladi va natijada potentsial sakrash paydo bo'ladi.

Potensial sakrashning paydo bo'lishi turli sabablarga ko'ra yuzaga keladi. Ulardan biri metall va eritma o'rtasida zaryadlangan zarrachalarning almashinuvidir. Metall elektrolit eritmasiga botirilganda, metall ionlari kristall panjaradan chiqib, eritma ichiga o'tib, o'zlarining musbat zaryadlarini unga olib keladi, ortiqcha elektronlar qoladigan metall yuzasi esa manfiy zaryadlanadi.

Potensiallarning paydo bo'lishining yana bir sababi - suvli tuz eritmasidan anionlarning ba'zi inert metallar yuzasida tanlab adsorbsiyalanishi. Adsorbsiya metall yuzasida ortiqcha manfiy zaryadning paydo bo'lishiga va undan keyin eng yaqin eritma qatlamida ortiqcha musbat zaryadning paydo bo'lishiga olib keladi.

Uchinchi mumkin bo'lgan sabab - qutbsiz zaryadsiz zarralarning fazalar chegarasi yaqinida adsorbsiyalangan yo'naltirilganligi. Yo'naltirilgan adsorbsiyada qutbli molekula dipolining uchlaridan biri interfeysga, ikkinchisi esa berilgan molekula tegishli bo'lgan fazaga qaraydi.

Elektrod-eritma interfeysida potentsial sakrashning mutlaq qiymatini o'lchash mumkin emas. Ammo o'rganilayotgan elektrod va elektroddan tashkil topgan elementning EMF ni o'lchash mumkin, uning potentsiali shartli ravishda nolga teng. Shu tarzda olingan qiymat metallning "ichki" potensiali - E.

Standart vodorod elektrodi elektrod bo'lib xizmat qiladi, uning muvozanat potensiali shartli ravishda nolga teng.

Muvozanat potentsiali metall va tuz eritmasi o'rtasidagi o'rnatilgan muvozanat bilan tavsiflangan potentsialdir. Muvozanat holatining o'rnatilishi elektrokimyoviy tizimda umuman jarayonlar sodir bo'lmaydi degani emas. Qattiq va suyuq fazalar o'rtasida ionlar almashinuvi davom etadi, lekin bunday o'tish tezligi teng bo'ladi. Metall eritma chegarasidagi muvozanat shartga mos keladi

iKimga= iLEKIN=iO , (1)

qayerda iKimga katod oqimi;

iO – almashinuv oqimi.

O'rganilayotgan elektrodning potentsialini o'lchash uchun boshqa elektrodlardan foydalanish mumkin, ularning potentsiali vodorod standart elektrodiga nisbatan ma'lum - mos yozuvlar elektrodlari.

Yo'naltiruvchi elektrodlarga qo'yiladigan asosiy talablar potentsial sakrashning doimiyligi va natijalarning yaxshi takrorlanishidir. Yo'naltiruvchi elektrodlarga ikkinchi turdagi elektrodlar misol bo'ladi: kalomel:

Cl- / hg2 Cl2 , hg

Kumush xlorid elektrodi:

Cl- / AgCl, Ag

simob sulfat elektrodi va boshqalar. Jadvalda mos yozuvlar elektrodlarining potentsiallari (vodorod shkalasi bo'yicha) ko'rsatilgan.

Har qanday elektrodning potentsiali - E, ma'lum bir harorat va bosimda standart potentsialning qiymati va elektrod reaktsiyasida ishtirok etadigan moddalarning faolligi bilan aniqlanadi.


Reaksiya elektrokimyoviy sistemada teskari ketsa

yAA+yBB+…+.-zF→yLL+yMM

keyin https://pandia.ru/text/77/491/images/image003_83.gif" width="29" height="41 src=">ln va Cu2+ (5)

Ikkinchi turdagi elektrodlar - bu metallning kam eriydigan tuzi bilan qoplangan va kam eriydigan tuz bilan umumiy anionga ega bo'lgan yaxshi eriydigan tuz eritmasiga botirilgan metall elektrodlar: kumush xlorid, kalomel elektrodlari va boshqalar.

Ikkinchi turdagi elektrodning potentsiali, masalan, kumush xlorid elektrod, tenglama bilan tavsiflanadi.

EAg, AgCl/Cl-=E0Ag, AgCl/Cl-ln aCl - (6)

Oksidlanish-qaytarilish elektrod - bu inert materialdan tayyorlangan va oksidlangan va qaytarilgan shakldagi ba'zi moddalarni o'z ichiga olgan eritmaga botiriladigan elektrod.

Oddiy va murakkab redoks elektrodlari mavjud.

Oddiy oksidlanish-qaytarilish elektrodlarida zarracha zaryadining valentligining o'zgarishi kuzatiladi, ammo kimyoviy tarkibi doimiy bo'lib qoladi.

Fe3++e→Fe2+

MnO-4+e→MnO42-

Agar oksidlangan ionlarni Ox, qaytarilgan ionlarni esa Qizil deb belgilasak, yuqoridagi barcha reaksiyalarni bitta umumiy tenglama bilan ifodalash mumkin.

ho'kiz+ e→ Qizil

Oddiy redoks elektrod diagramma sifatida yozilgan Qizil, ho'kiz/ Pt, va uning potensiali tenglama bilan berilgan

E Qizil, Ox=E0 Qizil, Ox+https://pandia.ru/text/77/491/images/image005_58.gif" width="29" height="41 src=">ln (8)

Tashqi zanjir o'chirilganda ikkita elektrod orasidagi potentsial farq elektrokimyoviy tizimning elektromotor kuchi (EMF) (E) deb ataladi.

E= E+ - E- (9)

Turli konsentratsiyali bir xil elektrolit eritmasiga botirilgan ikkita bir xil elektroddan tashkil topgan elektrokimyoviy tizim konsentratsiyali hujayra deyiladi.

Bunday elementdagi EMF elektrolitlar eritmalari kontsentratsiyasining farqi tufayli yuzaga keladi.

Eksperimental texnika

EMF va potentsialni o'lchash uchun kompensatsiya usuli

Asboblar va aksessuarlar: R-37/1 potansiyometr, galvanometr, akkumulyator, Veston xujayralari, uglerod, mis, rux elektrodlari, elektrolitlar eritmalari, kumush xlorid mos yozuvlar elektrodi, elektrolitik kalit, elektrokimyoviy element.

O'rnatish sxemasini yig'ing (2-rasm)

e. I. - elektrokimyoviy hujayra;

e. va. - tekshirilgan elektrod;

e. Bilan. - mos yozuvlar elektrodi;

e. k. - elektrolitik kalit.

DIV_ADBLOCK84">

CrO42- va H+ ionlarining konsentrasiyalari doimiy va 0,2 g-ion/l va 3-ion/l ga teng H+ konsentratsiyasi o‘zgaradi va: 3; 2; bitta; 0,5; 0,1 g-ion/l;

CrO42-, Cr3+ ionlarining konsentratsiyasi doimiy va mos ravishda 2 g-ion/l va 0,1 g-ion/l ga teng, H+ ionlarining konsentratsiyasi oʻzgaradi va: 2; bitta; 0,5; 0,1; 0,05; 0,01 g-ion/l.

Vazifa 4

Oddiy oksidlanish-qaytarilish sistemasi Mn+7, Mn2+ grafit potensialini o‘lchash.

Mn2+ ionining konsentratsiyasi doimiy va 0,5 g-ion/l ga teng

MnO2-4 ionlarining konsentratsiyasi o'zgaradi va 1 ga teng; 0,5; 0,25; 0,1; 0,01 g-ion/l;

MnO-4 ionlarining konsentratsiyasi doimiy va 1 g-ion/l ga teng

Mn2+ ionlarining konsentratsiyasi v o'zgaradi va: 0,5; 0,25; 0,1; 0,05; 0,001 g-ion/l.

Eksperimental ma'lumotlarni qayta ishlash

1. Olingan barcha eksperimental ma'lumotlar vodorod shkalasiga aylantirilishi kerak.

3. E, lgC koordinatalaridagi konsentratsiyaga potentsialning grafik bog’liqligini tuzing, potentsial aniqlovchi ionlar konsentratsiyasining elektrod potensiali qiymatiga ta’siri tabiati haqida xulosa chiqaring.

4. Konsentratsiya elementlari uchun (2-topshiriq) tenglama yordamida diffuziya potensiali sakrash ph ni hisoblang.

φα = (10)

kompensatsiya usuli bilan EMFni o'lchashda

1. Ishlashdan oldin potansiyometrni erga ulash lozim.

2. Batareyalar bilan ishlashda quyidagilarni bajarishingiz kerak:

Portativ voltmetr bilan terminallardagi kuchlanishni tekshirish uchun foydalaning;

Batareyalarni batareyaga yig'ayotganda, qattiq kuyishning oldini olish uchun korpus va terminallarni qisqa tutmang.

3. Ishdan keyin barcha qurilmalarni o'chiring.

Adabiyot

1. Antropov elektrokimyosi:

darslik / .- 2-nashr. qayta ko'rib chiqilgan qo'shimcha.-M.: Oliy maktab, 1984.-519s.

2.-Rotinyan elektrokimyosi: darslik / ,

L.: Kimyo, p.

3. Damask /, .- M .: Oliy maktab, 1987.-296s.

Nima EMF(elektr harakatlantiruvchi kuch) fizikada? Elektr tokini hamma ham tushunmaydi. Kosmik masofa kabi, faqat burun ostida. Umuman olganda, olimlar tomonidan ham to'liq tushunilmagan. Eslash uchun etarli Nikola Tesla o'zining mashhur eksperimentlari bilan o'z davridan asrlar oldin va hatto bugungi kunda ham sirli bo'lib qolmoqda. Bugun biz katta sirlarni hal qilmayapmiz, lekin biz tushunishga harakat qilmoqdamiz fizikada emf nima.

Fizikada EMF ta'rifi

EMF elektromotor kuchdir. Harf bilan belgilanadi E yoki kichik yunoncha epsilon harfi.

Elektromotor kuch- tashqi kuchlarning ishini tavsiflovchi skalyar fizik miqdor ( kelib chiqishi elektr bo'lmagan kuchlar) o'zgaruvchan va to'g'ridan-to'g'ri oqimning elektr zanjirlarida ishlaydigan.

EMF, kabi Kuchlanishi e, voltlarda o'lchanadi. Biroq, EMF va kuchlanish turli xil hodisalardir.

Kuchlanishi(A va B nuqtalari orasida) - birlik sinov zaryadini bir nuqtadan ikkinchisiga o'tkazishda bajariladigan samarali elektr maydonining ishiga teng fizik miqdor.

Biz EMFning mohiyatini "barmoqlarda" tushuntiramiz

Nima ekanligini tushunish uchun biz analogiya misolini keltirishimiz mumkin. Tasavvur qiling-a, bizda butunlay suv bilan to'ldirilgan suv minorasi bor. Bu minorani batareya bilan solishtiring.

Minora to'lganida suv minora tubiga maksimal bosim o'tkazadi. Shunga ko'ra, minoradagi suv qancha kam bo'lsa, musluktan oqib chiqadigan suvning bosimi va bosimi zaifroq bo'ladi. Agar siz jo'mrakni ochsangiz, suv dastlab kuchli bosim ostida, keyin esa bosim butunlay zaiflashguncha asta-sekin oqib chiqadi. Bu erda stress - bu suvning pastki qismiga ta'sir qiladigan bosim. Nolinchi kuchlanish darajasi uchun biz minoraning eng pastki qismini olamiz.

Batareya bilan ham xuddi shunday. Birinchidan, biz oqim manbasini (batareyani) kontaktlarning zanglashiga olib, uni yopamiz. Bu soat yoki chiroq bo'lsin. Kuchlanish darajasi etarli bo'lsa va batareya zaryadsizlangan bo'lsa-da, chiroq yorqin porlaydi, so'ngra to'liq o'chguncha asta-sekin o'chadi.

Ammo bosim tugamasligiga qanday ishonch hosil qilish kerak? Boshqacha qilib aytganda, minoradagi doimiy suv sathini va oqim manbai qutblarida doimiy potentsial farqni qanday saqlash kerak. Minora misolidan so'ng, EMF nasos sifatida taqdim etiladi, bu minoraga yangi suv oqimini ta'minlaydi.

EMFning tabiati

Turli xil oqim manbalarida EMF paydo bo'lishining sababi boshqacha. Voqea tabiatiga ko'ra quyidagi turlar ajratiladi:

  • Kimyoviy emf. Kimyoviy reaktsiyalar tufayli batareyalar va akkumulyatorlarda paydo bo'ladi.
  • Termo EMF. Turli haroratlarda o'xshash bo'lmagan o'tkazgichlarning kontaktlari ulanganda paydo bo'ladi.
  • Induksiya EMF. Aylanadigan o'tkazgich magnit maydonga joylashtirilganda generatorda paydo bo'ladi. Supero'tkazuvchilar o'tkazgichda doimiy magnit maydonning kuch chiziqlarini kesib o'tganda yoki magnit maydon kattaligi o'zgarganda EMF induktsiya qilinadi.
  • Fotoelektrik EMF. Ushbu EMFning paydo bo'lishiga tashqi yoki ichki fotoelektrik effekt hodisasi yordam beradi.
  • Piezoelektrik emf. EMF modda cho'zilgan yoki siqilganida paydo bo'ladi.

Aziz do'stlar, bugun biz "Dummiya uchun EMF" mavzusini ko'rib chiqdik. Ko'rib turganingizdek, EMF kelib chiqishi elektr bo'lmagan kuch, bu kontaktlarning zanglashiga olib keladigan elektr tokining oqimini ta'minlaydi. Agar siz EMF bilan bog'liq muammolar qanday hal qilinishini bilmoqchi bo'lsangiz, sizga murojaat qilishingizni maslahat beramiz bizning mualliflarimiz- har qanday tematik muammoni hal qilish yo'lini tez va aniq tushuntirib beradigan sinchkovlik bilan tanlangan va tasdiqlangan mutaxassislar. Va an'anaga ko'ra, oxirida sizni trening videosini tomosha qilishni taklif qilamiz. Baxtli tomosha va o'qishlaringizga omad!

Suyuq metallar haroratini va kislorod faolligi sensorlarining EMFni o'lchash asboblari iM Sensor Lab suyuq metallarning (cho'yan, po'lat, mis va boshqalar) haroratini o'lchaydigan birlamchi termoelektrik konvertorlardan keladigan termo-EMFni va ishlab chiqarilgan EMFni o'lchash uchun mo'ljallangan. kislorod faolligi sensorlari.

Tavsif

Ishlash printsipi

Birlamchi termoelektrik konvertordan (termojuft) termo-EMF signallari va suyuq metallarning haroratini o'lchash uchun qurilmaning "o'lchash" kirishiga va iM2 kislorod faolligi sensorlarining EMFga etkazib beriladigan kislorod faolligi sensorlaridan (mV) EMF signallari. Sensor laboratoriyasi raqamli shaklga aylantiriladi va tegishli dasturga muvofiq harorat va kislorod faolligi qiymatlariga aylantiriladi. Ushbu signallar 250 s-1 gacha bo'lgan davrlarda qabul qilinadi. Qurilmada 4 ta kirish mavjud: Ch0 va Ch2 - termojuftlardan signallarni o'lchash uchun va Ch1, Ch3 - kislorod faolligi sensorlaridan EMF signallarini o'lchash uchun.

Haroratni o'lchash jarayonida kiruvchi kirish signalining barqaror ko'rsatkichlarga chiqishini aniqlash uchun tahlil qilinadi (uzunlik (vaqt) bilan belgilanadigan "harorat maydoni" deb ataladigan parametrlar bilan tavsiflanadi). va balandlik (haroratning o'zgarishi) Agar hududning uzunligi bo'yicha belgilangan vaqt davomida haroratning haqiqiy o'zgarishi belgilangan balandlikdan (ya'ni, ruxsat etilgan harorat o'zgarishidan) oshmasa, u holda maydon tanlangan hisoblanadi. iM Sensor Lab suyuq metallar haroratini va kislorod faolligi sensorlarining EMF ni o'lchash uchun qurilma tanlangan maydon uzunligi bo'ylab o'lchangan harorat soati qiymatlarini o'rtacha qiladi va o'lchovlar natijasida o'rtacha qiymatni ekranda ko'rsatadi.

Xuddi shunday, EMF chiqishiga mos keladigan joylar barqaror o'qishlar uchun ajratiladi, ularning o'lchamlari ham uzunlik (vaqt) va balandlik (EMF qiymatining ruxsat etilgan o'zgarishi) bilan belgilanadi.

Vannaning haroratini o'lchashdan tashqari, qurilma suyuq po'latning suyuqlanish haroratini aniqlashga imkon beradi, bu esa uglerod tarkibidagi empirik tenglama bo'yicha qayta hisoblanishi mumkin. Kislorod faolligi datchiklari tomonidan hosil qilingan EMFni o'lchash natijalariga ko'ra, suyuq po'lat, quyma temir va misdagi kislorod faolligi, po'latdagi uglerod miqdori, quyma temirdagi oltingugurt va kremniy miqdori, FeO (FeO + MnO) ning faolligi. ) suyuq metallurgiya shlaklarida va ba'zi boshqa ko'rsatkichlar suyuq metallarning issiqlik holati va kimyoviy tarkibi bilan bog'liq bo'lgan hisoblash yo'li bilan aniqlanadi. Qurilma, shuningdek, termojuft vannaga botirilganda haroratning o'zgarishi tezligini tahlil qilish va maxsus zondlar yordamida cüruf qatlamining qalinligini aniqlash orqali vannaning darajasini (shlak-metall chegarasining holatini) aniqlash qobiliyatiga ega.

Suyuq metallarning harorati va iM2 Sensor Lab kislorod faolligi sensorlarining EMF ni o'lchash asboblari ikkita modifikatsiyaga ega, ular sensorli LCD displeyning mavjudligi yoki yo'qligi bilan farqlanadi (1-rasm). Ekran bo'lmasa, qurilma tashqi kompyuterdan yoki sanoat planshetidan boshqariladi. Bunday holda, ular o'rtasidagi aloqa uchun maxsus dasturiy ta'minot taqdim etiladi.

Sensorli ekran asbob korpusining old panelida joylashgan bo'lib, o'lchovlarning borishi, uning natijalari va o'lchovlar bilan bog'liq boshqa ma'lumotlarni raqamli va grafik shakllarda aks ettiradi. Ekranda, shuningdek, matn yorliqlari ko'rinishidagi menyu ko'rsatiladi, u qurilmani boshqarish, uning diagnostikasi va bajarilishi to'g'risidagi ma'lumotlarni ko'rish uchun ishlatiladi.

No2 varaq Jami varaqlar 4

oldingi o'lchovlar. "Ekransiz" modifikatsiyasida yuqoridagi barcha ma'lumotlar kompyuter yoki sanoat planshet ekranida ko'rsatiladi.

Suyuq metallar haroratini va iM2 Sensor Lab kislorod faolligi sensorlarining EMF ni o'lchash uchun qurilmaning elektron platalari o'rnatish tokchasiga o'rnatish yoki o'rnatish uchun 19" standartiga muvofiq tayyorlangan changga chidamli po'lat korpusga o'rnatiladi. qalqon.

Birlamchi transduserlardan signallar qurilmaga ikki usulda - kabel va radio orqali uzatilishi mumkin. Ikkinchi holda, qurilma ketma-ket interfeys orqali qabul qiluvchi blokga (Receiver Box) ulanadi va datchiklardan signallarni uzatiladigan radio signallarga aylantiruvchi suv osti novdalarining tutqichiga transmitter (QUBE) o'rnatiladi. qabul qiluvchi birlik. Ikkinchisi ularni qabul qiladi va qayta ishlash uchun qurilmaga o'tkazadi.

Qurilma muhrlanmagan.

Dasturiy ta'minot

Dasturiy ta'minotni o'rnatish (SW) ishlab chiqaruvchida amalga oshiriladi. Dasturiy ta'minotning metrologik jihatdan muhim qismiga kirish mumkin emas.

MI dizayni o'lchov vositasining dasturiy ta'minotiga va o'lchov ma'lumotlariga ruxsatsiz ta'sir qilish imkoniyatini istisno qiladi.

Mikrodasturni qasddan va qasddan o'zgartirishlardan himoya qilish darajasi

R 50.2.077-2014 ga muvofiq yuqori.

Texnik xususiyatlari

Suyuq metallarning harorati va iM2 Sensor Lab kislorod faolligi sensorlarining EMF ni o'lchash uchun asboblarning metrologik va texnik tavsiflari 1-jadvalda keltirilgan. 1-jadval.

* - asosiy konvertor, uzatma kabeli va EMF sensori xatosini hisobga olmasdan.

Turni tasdiqlash belgisi

Tipni tasdiqlash belgisi tipografik usulda operatsion hujjatlarning sarlavha sahifasiga tipografik usulda va asbobning old panelida ofset bosib chiqarish usulida qo'llaniladi.

To'liqlik

O'lchov vositasining to'liqligi 2-jadvalda keltirilgan.2-jadval

Tekshirish

MP RT 2173-2014 "Suyuq metallarning harorati va kislorod faolligi sensorlarining EMF ni o'lchash asboblari iM2 Sensor Lab." ga muvofiq amalga oshiriladi. 2014 yil 26 oktyabrda "Rostest-Moskva" GCI SI FBU tomonidan tasdiqlangan tekshirish metodologiyasi.

Tekshirishning asosiy vositalari 3-jadvalda keltirilgan.3-jadval

O'lchov usullari haqida ma'lumot

O'lchov usullari haqida ma'lumot foydalanish qo'llanmasida keltirilgan.

Suyuq metallarning harorati va kislorod faolligi sensorlarining EMF ni o'lchash asboblariga qo'yiladigan talablarni belgilaydigan me'yoriy-texnik hujjatlar iM2 Sensor Lab.

1 Ishlab chiqaruvchining texnik hujjatlari Heraeus Electro-Nite GmbH & Co. kg.

2 GOST R 52931-2008 “Texnologik jarayonlarni nazorat qilish va tartibga solish uchun asboblar. Umumiy texnik shartlar".

3 GOST R 8.585-2001 “GSP. Termojuftlar. Nominal statik konversiyaning xarakteristikalari.

4 GOST 8.558-2009 “GSP. Haroratni o'lchash asboblarini davlat tekshirish sxemasi.

Rossiya Federatsiyasining texnik jihatdan tartibga solish to'g'risidagi qonun hujjatlariga muvofiq mahsulotlar va boshqa ob'ektlarning majburiy talablarga muvofiqligini baholash bo'yicha ishlarni bajarishda.