9 Бұрыштық және сызықтық өлшемдерді өлшеу.

Дәріс жоспары

1. Абсолютті және шартты шамаларды өлшеу

2. Бұрыштық шамаларды өлшеу

3. Орын ауыстыруларды өлшеу

Бұрыштық өлшемдер толық дөңгелекпен шектелген, және техникада қолданылатын әдістермен 0,5-1  ауытқуымен өлшенеді.

Өлшеудің жоғарғы шегі 360⁰–қа дейін жететін реостаттық түрлендіргіштерді қолданатын әдістер ең үлкен таралымға ие болды. Тәжірибеде бұл түрлендіргіштер 90, 60 және 10-15⁰ бұрыш үшін дайындалған, және 10-20  шамасындағы сезімталдық табалдырығын қамтамасыз етеді.

Дәл өлшеулер үшін электроконтакттық түрлендіргіштердің, сигналдың контакттық, фотоэлектрлік және индуктивтік әдістерімен алатын кодтық дисктерге негізделген дискреттік әдістерді қолданады. Ауытқу 1-30.

Сызықтық өлшемдерді өлшеу микрометр бөлігінен жүздеген мың км. кең диапазонында жүзеге асады.

Өлшеу диапазоны бірнеше сипаттық топтарға бөлінеді:

• денелер арасында өлшеу (арақашықтық 1 метрден астам)

• деңгейлерді өлшеу (жоғары және төмен өлшем деңгейлерінің айырымы 100 мм ден 100 м дейін)

• машина жасаудағы өлшеу (микрометрдің бірлігінен бірнеше метрге дейін)

• жұқа пленканың қалыңдығы мен кедір-бұдырлықты өлшеу (бөлшектен ондаған микрометрге дейін)

Әр топ үшін төменде қарастырылатын өз өлшеу әдістері бар.

Ұсынылатын әдебиеттер

1 Измерение электрических и неэлектрических величин. Учебное пособие для ВУЗов. Под ред. Евтихеева Н.Н. –М: Энергоатомиздат 1990 – 352 с

2 Тартаковский Д.Ф., Ястребов А.С. Метрология, стандартизация и технические средства измерений: Учебное пособие для ВУЗов.- М.: Высшая школа , 2002. – 205 с.:ил.

3. Методы и средства измерений. Куликовский К.Л., КуперВ.Я., Энергоатомиздат, 1985-448с

СДЖ арналған бақылау тапсырмалары

1. Шартты шамаларды өлшеу үшін не қолданылады?

2. Екі координат бойынша бұрыштық шамаларды өлшеуге арналған индуктивті түрлендіргіштердің әрекет жасау принціпі қандай?

3. Екі координат бойынша бұрыштық шамаларды өлшеуге арналған электрлік түрлендіргіштердің әрекет жасау принціпі қандай?

4. Орын ауыстырудың индуктивті түрлендіргішінің схемасын түсіндіріп беріңіз.

5. Ұсақ және ірі бөлшектердің қалыңдығын өлшеу үшін не қолданылады?

6. Лазерлік интерферометрлер не үшін қолданылады?

Тақырып 10 Ара қашықтықты өлшеу

Дәріс жоспары

1. Өлшеудің байланыстық әдістері

2. Өлшеудің байланыссыз әдістері

Қозғалушы объект жүріп өткен арақашықтықты өлшеудің қарапайым әдісі жол қабатымен ілінісетін дөңгелек айналымы санын санау болып табылады. Бұл әдіс автомобильдің жүріп өткен жолын автомобильдің трансмиссиясына төмендетуші редуктор арқылы жалғанған Этот метод используется для измерения пройденного пути ем с помощью барабан типті механикалық санаушы құрылғының көмегімен өлшеу үшін қолданылады.

Қазіргі заманғы теңіз лагтарында лаг крыльчаткасының бұрылу бұрышының өлшеуші құрылғыға берілісі синхронды сельсиндік беріліс көмегімен электрлік жолмен іске асырылады. Сонымен қатар дөңгелек немесе крыльчатка айналысы жиілігінің электрлік импульстер жиілігіне түрленуі қолданылады. Жүріп өтілген жол ақпаратты аспап таблосына үздіксіз бере отырып, жол уақытындағы импульстер толық санын санау жолымен уақыт бойынша жылдамдықтың интервалы ретінде анықталады.

Бұл әдіс космос ракетасының қозғалыс умағындағы жолды дәл өлшеу үшін қолданылады. Бастапқы құбылыс Доплер эффектісін қолданады. Онда қозғалыссыз бақылаушы үшін алыстап бара жатқан ракета передатчигі жиілігінің өзгеруі құбылысы пайда болады. Жиіліктің бұл өзгеруі жүрілген жолдың лездік мәнінен тікелей санауын қамтамасыз ете отыра, қозғалыс жылдамдығына пропорционал.

Ұсынылатын әдебиеттер

1 Измерение электрических и неэлектрических величин. Учебное пособие для ВУЗов. Под ред. Евтихеева Н.Н. –М: Энергоатомиздат 1990 – 352 с

2 Тартаковский Д.Ф., Ястребов А.С. Метрология, стандартизация и технические средства измерений: Учебное пособие для ВУЗов.- М.: Высшая школа , 2002. – 205 с.:ил.

3. Методы и средства измерений. Куликовский К.Л., КуперВ.Я., Энергоатомиздат, 1985-448с

СДЖ арналған бақылау тапсырмалары

1. Ара қашықтықты өлшеудің қандай әдістерін білесіз және әрекет жасау принціпін түсіндіріп беріңіз

2. Тахогенератор дегеніміз не?

Тақырып 11 Деңгейлерді өлшеу

Дәріс жоспары

1 Жинақтаушы сыйымдылықты технологиялық процесстер

2 Скважиналардағы деңгейлерді өлшеу

3 Деңгейлерді өлшеудің негізгі әдістері

Деңгейлерді өлшеуді сұйық және себілетін заттар орналаса алатын сыйымдылықтары бар технологиялық процестерде жүргізу қажет.

Сұйық заттарды өлшеу үшін қажетті аспаптар мынадай топтарға бөлінеді:

- тұрақты батырылу қалқымасы бар деңгей өлшеуіштер

- сұйықтықтың физикалық қасиеттерін пайдаланатын деңгей өлшеуіштер

- радиоактивті деңгей өлшеуіштер

- ультра дыбыстық деңгей өлшеуіштер

- радиотолқынджы деңгей өлшеуіштер

- деңгейді өлшеудің жанама әдісі.

Ұсынылатын әдебиеттер

1 Измерение электрических и неэлектрических величин. Учебное пособие для ВУЗов. Под ред. Евтихеева Н.Н. –М: Энергоатомиздат 1990 – 352 с

2 Тартаковский Д.Ф., Ястребов А.С. Метрология, стандартизация и технические средства измерений: Учебное пособие для ВУЗов.- М.: Высшая школа , 2002. – 205 с.:ил.

3. Методы и средства измерений. Куликовский К.Л., КуперВ.Я., Энергоатомиздат, 1985-448с

СДЖ арналған бақылау тапсырмалары

1. Деңгейді өлшеудің қандай әдістерін білесіз және оның жұмыс істеу принціпі?

2. Сұйықтардың физикалық қасиетімен деңгей өлшеуіштер дегеніміз не?

3. Деңгейді өлшеудің жанама әдісі дегеніміз не?

4. Деңгейді өлшеудің ультрадыбыстық әдісі дегеніміз не?

Тақырып 12 Қозғалыс параметрлерін бақылау

Дәріс жоспары

1 Қозғалыс түрлері. Қозғалыстың негізгі сипаттамалары

2 Жүрілген жолды есептеу әдістері

3 Жылдамдықты есептеу әдістері

4 Үдеуді есептеу әдістері

Қозғалыс екі түрлі болады:

1. бір бағыттағы ілгерілемелі қозғалыс немесе айналмалы қозғалыс.

2. сызықты болатын тербелмелі қозғалыс немесе бұрыштық қозғалыс, мұнда қозғалыс бағыты периодпен өзгеріп отырады.

Бұл қозғалыстардың параметрлері:

• жүрілген жол

• жылдамдық

• үдеу

Бұл параметрлер дифференциалды-интегралдық тәуелділіктермен байланған, яғни егер жүрілген жолдың лездік мәні Х тең болса, лездік жылдамдықтың мәні:

ал үдеу:

.

Осылайша, бір параметрді біле отырып интегралдау немесе дифферециалдауды қолданып, қалған екеуін табуға болады.

Тербелмелі қозғалыстар үшін.

Қозғалыс формуласы:

Жылдамдық:

Үдеу:

 жиілік пен А тербелу амплитудасын біле отырып, орын ауыстырудың амплитудалық мәнін табуға болады:

жылдамдықтікі:

үдеудікі:

Ұсынылатын әдебиеттер

1 Измерение электрических и неэлектрических величин. Учебное пособие для ВУЗов. Под ред. Евтихеева Н.Н. –М: Энергоатомиздат 1990 – 352 с

2 Тартаковский Д.Ф., Ястребов А.С. Метрология, стандартизация и технические средства измерений: Учебное пособие для ВУЗов.- М.: Высшая школа , 2002. – 205 с.:ил.

3. Методы и средства измерений. Куликовский К.Л., КуперВ.Я., Энергоатомиздат, 1985-448с

СДЖ арналған бақылау тапсырмалары

1. Қандай қозғалыс параметрлерін білесіз және олар немен бақыланады?

2. Тахогенератор дегеніміз не?

3. Жылдамдықты өлшеудің доплерлік әдісі дегеніміз не?

4. Акселерометр дегеніміз не және оның жұмыс жасау принціпі.

5. Орын ауыстырудың сейсмикалық датчигінің жұмыс істеу принціпі.

Тақырып 13 Сұйықтар мен газдардың шығынын бақылау

1. Шығынды байланыстық әдіспен өлшеу

2. Шығынды байланыссыз әдіспен өлшеу

Сұйық және газ түріндегі заттардың қозғалыс параметрлерін өлшеу үшін заттардың әрсекундтық массалық немесе аумақтық шығынын және заттардың салмақтық немесе аумақтық санын бақылау қажет. Бұл параметрлер арасында жылдамдықпен жүрілген жол арасындағыдай интегралды-деференциалдық қатынас қолданылады.

Құбырлар шығынын өлшеу суретте бейнеленген қысымның айнымалы өзгеруімен берілген түрлендіргіш көмегімен орындалады:

1 – труба, 2 – сығушы құрылғы, 3 – дифференциалдық манометр, Р₁ – сығуға дейінгі статикалық қысым, Р₂ – сығудан кейінгі статикалық қысым.

Сурет

Ағынның ажыраспауының ықпалынан I қимасындағы шығын II қимасындағы шығынға тең.

мұндағы S₁ және S₂ – сорғалау қимасының ауданы

V₁ және V₂ – сорғалаудың орта жылдамдығы

Шығынды есептеу үшін  шығынының коэффициентін елей отырып, S₁ сығушы құрылғысының қимасын қолданған ыңғайлы. Коэффициент  труба диаметрінің қатынасынан және сығушы құрылғысынан, ортаның параметрлерінен тәуелді. Қима ені:

Артықшылықтары:

• кез келген бірфазалық орталарды өлшеу

• кез келген диаметр мен қысымдағы трубаларда өлшеу

• дифференциалды манометрдің конструкциясы өлшенуші орта мен шығыннан тәуелсіз.

• стандартты жабдық (сығушы құрылғы, жалғаушы түтіктер).

Кемшіліктері:

• сызықтық емес түрлену функциясы.

• кішкентай қатынасы.

• пульсталушы және айнымалы ағындарды өлшеудегі қиындық.

• негізгі ауытқу 1-3 % аспайды.

Ұсынылатын әдебиеттер

1 Измерение электрических и неэлектрических величин. Учебное пособие для ВУЗов. Под ред. Евтихеева Н.Н. –М: Энергоатомиздат 1990 – 352 с

2 Тартаковский Д.Ф., Ястребов А.С. Метрология, стандартизация и технические средства измерений: Учебное пособие для ВУЗов.- М.: Высшая школа , 2002. – 205 с.:ил.

3. Методы и средства измерений. Куликовский К.Л., КуперВ.Я., Энергоатомиздат, 1985-448с

4 Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы. Учебник для ВУЗов. -М., Энергоатомиздат, 1978, 704 с.

СДЖ арналған бақылау тапсырмалары

1. Қысымның айнымалы түрде түсуімен шығынды өлшеуішінің жұмыс істеу принціпін түсіндіріп беріңіз?

2. Құбырлық шығынды өлшеуішінің жұмыс істеу принціпін түсіндіріп беріңіз?

3. Индукциялық шығынды өлшеуішінің жұмыс істеу принціпін түсіндіріп беріңіз?

4. Жылулық шығынды өлшеуішінің жұмыс істеу принціпін түсіндіріп беріңіз?

5. Термоанемометрдің жұмыс істеу принціпін түсіндіріп беріңіз?

6. Қысымның тұрақты түсуімен шығынды өлшеуішінің жұмыс істеу принціпін түсіндіріп беріңіз?

7. Жылдамдықты-қысымды құбырмен (Пито) түрлендіргіш дегеніміз не?

8. Өлшеудің уақыттық-импульстік және фазалық әдістермен шығынды ультрадыбыстық түрлендігішінің жұмыс істеу принціпі.

Тақырып 15 Сұйықтар мен газдардың қысымын бақылау

Дәріс жоспары

1 Қысым туралы жалпы мәліметтер

2 Қысымды өлшеу әдістері

Сұйықтықтар мен газдардың қысымын өлшеу диапазоны 0 ден 10¹⁰ Па дейінгі шекте жатады. Абсолюттік қысымды, артық қысымды, вакуумдық (атмосферадан төмен қысым) және қысым айырмашылығын кең қолданылған (қысым құламасы мембранды датчиктерді алған, сильфонды және манометрлі түтікшелі серіппе датчиктері) өлшеу қажет.

Мембрандар периметр арқылы бекітілген иілімді пластинадан тұрады (әдетте ол домалақ болады). Сұйықтықтар мен газдардың қысымдарының мембранаға өзгерулері иілуді шақырады. өлшенетін қысымдардың диапазонға тәуелділігі мембран түрінде немесе материалдар түрінде қолданылады. Мембран центрінің орын ауыстыруы өлшенетін қысым функциясында сызықтық емес болып саналады. Ол аспаптың сезімділігін және өлшенетін қысым диапазонын азайтады.

Жазықтық мембрандар - сыйымдылықпен, индуктивтілікпен, пьезоэлектрлі түрлендіргішпен бірге аз орын ауыстыруда қолданылады. Қатты және қалың мембрандарды қолданғанда, тензорезисторларды пайдаланады.

Сурет

Сезімділікті жоғарлату үшін гофрирленген мембрандар қолданылады.

Сильфон – серіппе материалдан жасалған гофрирленген жұқа қабырғалы түтік түрінде болады. Сыртқы қысым Р мен ішкі қысым Р₀ айырмашылығы сильфонды остен алыс орналасады.

Манометрлі түтікшелі серіппе (Бурдон түтікшесі) бір орамды түтікшелі серіппеден тұрады. Оның бір ұшы дәнекерленген, ал екіншісі қысым береді. Түтікше эллипсті немесе сопақша қызметін атқарады.

Сурет

Қысым өскен кезде, түтікшенің көлденең қимасында деформация болады. Нәтижесінде түтікшені бұру бұрышы  азаяды. Содан кейін түтікшенің бос ұшы орын ауыстырады. Берілген түтікшелер индукциялы немесе реостатты түрлендіргіштермен бірге қолданылады.

Вакуумды өлшеу үшін датчиктерді пайдаланады. Ол жылу өткізгіштік газдың өзгеруіне негізделген. Бұндай датчиктер жылытқыштан және температура өлшеуіштен тұрады. Олар өлшенетін ортада орналасқан. Орнатылған температура жылу қайтарғыш коэффициентке бағынышты болады, және өз кезегінде газ қысымына тәуелді долады (төмен қысымда). Жылытқыш функциясы және өлшенетін түрлендіргіш жиі бір элементте бірлеседі. Ол элемент – терморезистор.

Ұсынылатын әдебиеттер

1 Измерение электрических и неэлектрических величин. Учебное пособие для ВУЗов. Под ред. Евтихеева Н.Н. –М: Энергоатомиздат 1990 – 352 с

2 Тартаковский Д.Ф., Ястребов А.С. Метрология, стандартизация и технические средства измерений: Учебное пособие для ВУЗов.- М.: Высшая школа , 2002. – 205 с.:ил.

3. Методы и средства измерений. Куликовский К.Л., КуперВ.Я., Энергоатомиздат, 1985-448с

4 Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы. Учебник для ВУЗов. -М., Энергоатомиздат, 1978, 704 с.

СДЖ арналған бақылау тапсырмалары

1. Сильфон дегеніміз не?

2. Бурдон түтігі дегеніміз не?»

3 Қысымды өлшеудің қандай мембраналық әдісін білесіз?

4 Таяу және алыс шет елдерде қысымды өлшейтін қандай аспаптар жасап шығарылады?

Тақырып 15 Сынауларды жіктеу

Дәріс жоспары

1 Сыртқы әсерлердің түрлері

2 Сынауларды жіктеу

Қазіргі заманғы бұйымдарды құру барысында оны пайдалану кезінде оларға әсер ететін негізгі факторларды есеру керек. Сынау техникасының міндеті сынау шарттарын пайдалану шарттарына барынша жақындату болып табылады және осы шарттарда бұйымның негізгі қасиеттерін, функцияларын және сипаттамаларын өзгертудің сандық түрде анықтау болып табылады. Сырттай және іштей әсер ететін факторларды бөліп қарастырады.

Негізгі сырттай әсер етуші факторлар келесі суретте берілген

Сурет-Негізгі сырттай әсер етуші факторлар

1. Статикалық әсерлер – созылу, сығылу, иілу, бұралу, жаншылу.

2. Динамикалық әсерлер – соғу, тербелу, сызықты удеу, акустикалық шу.

3. Климаттық әсерлер – температура, ылғалдылық, ауадағы қосылыстар, күннің шағылысуы, атмосфералық қысым.

4. Биологиялық әсерлер – саңырауқұлақтың пайда болуы, термиттер, кеміргіштер.

5. Арнайы орталар – газдар мен булар, ерітінділер мен қышқылдар.

6. Иондаушы және электромагниттік шағылысулар – гамма шағылысуы, электронды шағылысу, протондық шағылысу, электромагниттік толқындар.

ЭҚ пайдалану шарты бойынша бөледі:

- жер бетіндегі, сонымен қатар жер астындағы;

- кемедегі;

- ұшақтағы және ғарыштағы.

Іштей әсер етіші факторлар ЭҚ жұмыс істеу режимін анықтайды және ЭҚ қалыптасуымен байланысты жүктемелерді сипаттайды. Бұл әсерлер ЭҚ тозуына және механикалық тозуға алып келеді.

Сонымен қатар, ЭҚ суретте көрсетілген жіктеулер бойынша факторлар әсер етеді.

Сурет–Әсер етуші факторларды жіктеу.

Объективті факторлар – ЭҚ сақтау, транспорттау және пайдалану орындалатын ішкі жағдайлардағы әсерлерді сипаттайды.

Тура объективті факторлар – ЭҚ табиғи әсерлерді сипаттайды.

Жанама объективті факторлар – ЭҚ объектінің өзінің әсері.

Субъективті факторлар – ЭҚ өндіруді жобалау және пайдалану кезеңінде адам қызметін сипаттайды.

Бұл әсерлердің нәтижесі жобалау, өндіру және пайдалану қателігі болып табылады, олар бұйым дефектісіне алып келеді, ал олар болса ЭҚ жұмыс істеу қабілеттілігінің істен шығуына алып келеді.

Ұсынылатын әдебиеттер

1 Федотов В.П. Основы теории измерения процессов. – М.: МЭИ, 1982

2 Баклашев Н.И., Белюнов А.Н., Солодихин Г.М. и др. Натурный эксперимент: Информационное обеспечение экспериментальных исследований. – М.: Радио и связь, 1982. –304 с

3 Бородюк В.П. Статистические методы математического описания сложных объектов. Уч. Пособие. –М.: ВШ, 1981

4 Испытательная техника: Справочник. 2-х томах. Под ред.В.В. Клюева.-М.: Машиностроение 1982.

СДЖ арналған бақылау тапсырмалары

1. Сыртқы әсер түрлерін атап шығыңыз

2. Электрондық құралдарға әсер ететін қандай факторларды білесіз?

3. Пайдаланудың қандай шарттарын білесіз?

4. Сынаудың қандай түрлерін білесіз?

5. Модель көмегімен сынау дегеніміз не?

4. Практикалық (семинарлық) жұмыстарды орындауға арналған әдістемелік нұсқаулар

Берілген пән бойынша практикалық сабақтар қарастырылмаған.