logo
  1. Главная страница
  2. Дипломные работы
  3. Общий
  4. YUQORI TEMPERATURALI DIFFUZIYA USULI YORDAMIDA KREMNIY ASOSIDAGI QUYOSH ELEMENTLARINI HOSIL QILUVCHI QURILMANI YARATISH

YUQORI TEMPERATURALI DIFFUZIYA USULI YORDAMIDA KREMNIY ASOSIDAGI QUYOSH ELEMENTLARINI HOSIL QILUVCHI QURILMANI YARATISH

Загружено в:

12.08.2023

Скачано:

0

Размер:

978.791015625 KB
Скачать
YUQORI TEMPERATURALI DIFFUZIYA USULI YORDAMIDA KREMNIY ASOSIDAGI QUYOSH ELEMENTLARINI HOSIL QILUVCHI QURILMANI YARATISH MUNDARIJA Bet KIRISH…………………………………………………… I - BOB Vakuum texnologiyasi haqida umumiy ma’lumotlar 1.1 Vakuum haqida tushuncha 1.2 Vakuum texnikasinig asosiy ta’rifi 1.3 Gazlar kinetik nazariyasining asosiy tushunchalari 1,3 Quvurlarning o’tkazib yuboruvchanligini hisoblash 1.4 Yuqori vakuum apparaturasining germetikligi II-BOB QURILMANI YASASH UCHUN KERAK BO`LADIGAN ASBOBLAR VA ULARNING TASNIFI 2.1 Diffuzion vakuum nasosining tuzilishi va ishlash prinsipi 2.2 Mexanik vakuum nasoslarning tuzilishi va ishlash prinsipi 2.3 Tuzoqlar va tuzoqlarga qo’yiladigan asosiy talablar 2.4 Bosimni o’lchashga mo’ljallangan asboblarning tasnifi III-BOB NATIJA VA XULOSALAR 3.1 Qurilmani yig`ish texnologiyasi va yuqori vakuumli nasos postining sxemasi 3.2 Yig`ilgan qurilmaning tavsifi XULOSALAR ………………………………………………… FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR RO YXATIʻ 1 KIRISH Hozirgi vaqtda dunyo miqyosida muqobil energiyadan foydalanish jadal suratlar bilan rivojlanmoqda. Xalqaro energetika agentligining ma’lumotlariga ko’ra, jahon energetika balansida muqobil energiya ulushi 19% ga yaqinlashgan, organik yoqilg’i (neft, gaz, ko’mir) 78% ni, yadro energiyasi esa 3% ni tashkil qiladi. Muqobil energiyaning 9.3% ananaviy tabiiy biomassa(o’tin va boshqalar)ga va qolgan 9.7% qismi yangi muqobil energiya turlariga kiradi (muqobil energiyadan issiqlik energiyasi olish 4.1%, suv yordamida energiya olish 3.7%, elektr energiya olish (suvsiz) 1.1% va bioyoqilg’i 0.8%). Taklif etilayotgan texnalogiyaning asosi bu kremniy kristall panjarasida III va V guruh elementlarini o’z ichiga olgan yangi binar elementar yacheyka hosil qilishga qaratilgandir. Bunga sabab III va V guruh elementlari kremniy panjarasi tugunida joylashgan bo’lib ularning eruvchqanligi juda katta (10 20 -10 2 1 boradi). Toshkent Davlat Texnika Universiteti “raqamli elektronika va mikroelektronika” kafedrasida yaratilgan yangi texnalogiya asosida III va V guruh elementlari ishtirokida kremniy kristal panjarasida binar elementar yacheykalar hosil qilindi (Si2GaSb). Yer yuzida aholi sonini ortib borishi, tabiiy resurslarga bo’lgan ehtiyojni ortishiga sabab bo’lmoqda. Yer osti resurslarini yildan yilga kamayib borishi esa organik yoqilg’i (neft, gaz, ko’mir) narxlarini ortishiga sabab bo’lmoqda. Yadro energiyasidan foydalanish ham juda qimmat va xavfsizlikni talab qiladi. Shuning uchun ham muqobil energiyadan foydalanish dunyo miqyosida yildan-yilga rivojlanib bormoqda. Mavzuning dolzarbligi: Yoqilg’i manbalaridan tejab foydalanish mexanik energiyani, binobarin, elektr energiyasini olish narxini kamaytirishga intilish, uzluksiz tiklanuvchi energiya manbai bo`lgan shamol energiyasidan keng ko`lamda foydalanishga olib keldi. Hozirgi davrda O`zbekiston energetika sistemasi 19 ming sanoat, 80 ming qishloq xo`jaligi, 19 ming kommunal va 3,5 million maishiy iste molchilarni energiya bilan ta`minlaydi‟ . Tadqiqot obyekti va predmeti .Tadqiqot predmeti sifatida qurilmani yig`ish uchun kerak bo`lgan uskunalar (mexanik vakuum nasos,diffuzion vakuum nasos, 2 o`tish trubalari, vakuummetr) tanlab olindi,tadqiqot obyekti sifatida qurilmaning fizik parametrlari (Posim,vakuumga erishish vaqti va h.k) tanlab olindi. Tadqiqot maqsadi va vazifalari : kremniy asosli quyosh elementini olish uchun kerak bo`lgan qurilmani yaratish. Magistrlik dissertatsiya ishini bajarish uchun quyidagi masalalarni amalga oshirish vazifasi qo‘yildi: 1. Kremniyli quyosh elementini olishning mavjud texnologiyalari bilan tanishish ; 2. Qurilmani yig`ish to‘g‘risidagi nazariy ma’lumotlarni to‘plash ; 3 . Na`munani diffuziya jarayoniga tayyorlash texnologiyasi bilan tanishish ; 4. Qurilmani va hosil qilingan quyosh elementini fizikaviy hususiyatlarini o`rganish. I lmiy yangiligi. Tadqiqotning asosiy masalalari va farazlari . Magistrlik dissertatsiyasidagi asosiy masala yuqori temperaturali diffuziya usuli kremniyli quyosh elementini hosil qilish va bu uchun ishlatiladigan qurilmani yig`ish va uni fizik parametrlarini o`rganish. Tadqiqot mavzusi bo‘yicha adabiyotlar sharhi (tahlili). . Tadqiqot da qo‘llanilgan metodikaning tavsifi . Dissertatsiya ishida qurilmani yig`ishning adabiyotlarda keltirilgan texnologik jarayonlarga asoslangan metodlaridan foydalanildi.Dastlab diffusion vakuum nasosi yordamida vakuum hosil qiluvchi sisteme hosil qilindi.So`ngra hosil qilingan vakuum muhutiga namuna joylashtirilib yuqori temperaturalarda diffuziya jarayoni o`tkazildi. Tadqiqot mavzusining ahamiyati . Hozirgi vaqtda dunyo miqyosida muqobil energiyadan foydalanish jadal suratlar bilan rivojlanmoqda. Xalqaro energetika agentligining ma’lumotlariga ko’ra, jahon energetika balansida muqobil energiya ulushi 19% ga yaqinlashgan, organik yoqilg’i (neft, gaz, ko’mir) 78% ni, yadro energiyasi esa 3% ni tashkil qiladi. Muqobil energiyaning 9.3% ananaviy tabiiy biomassa(o’tin va boshqalar)ga va qolgan 9.7% qismi yangi muqobil energiya turlariga kiradi (muqobil energiyadan issiqlik energiyasi olish 4.1%, suv yordamida energiya olish 3.7%, elektr energiya olish (suvsiz) 1.1% va bioyoqilg’i 3 0.8%). Taklif etilayotgan texnalogiyaning asosi bu kremniy kristall panjarasida III va V guruh elementlarini o’z ichiga olgan yangi binar elementar yacheyka hosil qilishga qaratilgandir. 4 I BOB.VAKUUM TEXNOLOGIYASI HAQIDA UMUMIY MA’LUMOTLAR 1.1 . Vakuum haqida tushuncha Vakuum-deganda, biror chegaralangan hajmdagi qoldiq gazlar bosimi, atmosfera bosimidan bir necha marotaba kichik bo‘lgan, ya’ni siyraklashtirilgan gazga aytiladi. Laboratoriyalarda siyraklashgan gazlarning quvur orqali oqimi va ularning ko‘chish hodisasi, hamda gazlarning ionlanish jarayonlari o‘rganiladi. Vakuum tizilmasidagi qoldiq gazlar bosimining asosiy birliklari: Pa (Paskal), Torr yoki mm. sim. ust, atm., bar , va hakazolar. Ular o‘rtasidagi bog‘lanish 1.1-jadvalda keltirilgan. Torr va mkbar birliklar sistemasiga kirmaydi, lekin vakuum tixnikasida juda ko‘p qo‘llaniladi. 1Torr =133 Pa =1,33·10 3 mkbar. Shartli ravishda, vakuumni qo‘ydagilarga ajratish mumkin: past, o‘rta, yuqori va o‘tayuqori. Vakuum darajasini, havosi so‘rib olingan ishchi hajmning chiziqli o‘lchami d bilan, gaz molekulalarining erkin yugurish yo‘li λ lar orasidagi munosibat xarakterlaydi. Vakuum darajasining qoldiq gazlar bosimi birliklari bilan bog‘lanishi 1.2-jadvalda berilgan. Gaz molekulalarining erkin yugurish yo‘li λ gaz bosimiga teskari proporsional, ya’ni λ≈ 1 P . Bu bog‘lanish esa 1.3-jadvalda keltirilgan. 1.1-jadval. Bosim birliklarining o‘zaro bog‘lanishi. Bosim birliklari Pa=N/m 2 Torr=m m .sim .ust D in/sm 2=m kbar Bar Atm . Pa=N/m 2 1 750·10 -5 10 10 -5 0,987·10 -5 Torr=mm.sim.ust 1,333·10 2 1 1,333·10 3 1,333·10 3 1,316·10 -2 5 Din/sm 2 =mkbar 10 -1 750·10 -6 1 10 6 0,987·10 -6 Bar 10 5 750 10 6 1 0,987 Atm. 1,013·10 5 760 1,013·10 6 1,013 1 1.2-jadval. Vakuum darajalarining gaz bosim birliklari bilan bog‘lanishi. Bosim chegaralari Vakuum darajasi va λ , d larning bog‘lanishiλ<< d past λ=d o‘rta λ≥d yuqori λ>> d o‘tayuqori Pa=N/m 2 >100 100÷10 -1 10÷10 -5 <10 -5 Torr = mm.sim.us t >1 1÷10 -3 10 -3 ÷10 -7 <10 -7 1.3-jadval. Molekulalar erkin yugurish yo‘li λ ning bosim P ga bog‘liqligi. P, Pa 1,0 10 -1 10 -2 10 -3 10 -4 λ , m 10 -3 7·10 -2 7·10 -4 7 7·10 1 O‘ta yuqori vakuumda berilgan jarayon uchun yetarli vaqt mobaynida, oldindan adsorbtsiyalangan gazlardan tozalangan sirtning xossalarida juz’iy o‘zgarishlar yuz bermaydi. Ko‘pincha o‘ta yuqori vakuum tushunchasi λ d nisbatning kattaligi bilan emas, balki qattiq jism sirtida gazning monomolekulyar qatlami hosil bo‘lishi uchun ketadigan vaqt τ bilan aniqlanadi.. Bu vaqt gazning bosimiga teskari proporsional. P ¿ 10 -6 mm.sim.ust . bo‘lganda, τ ¿ 1 s . Boshqa bosimlarda u τ≈ 10 −6/P formula yordamida aniqlanishi mumkin. Sirt bilan to‘qnashayotgan gazning har bir molekulasi sirtda qolsa, ya’ni egallab olish koeffisiyenti 1 ga teng bo‘lgandagina bu formula o‘rinlidir. Ko‘pchilik hollarda, egallab olish koeffisiyenti 1 dan kichik va τ shunga mos ravishda oshadi. 6 Shuni qayd qilish lozimki, maydonning kvant nazariyasida fizikaviy vakuum tushunchasi qo‘llaniladi. Fizikaviy vakuum kvantlangan maydonning biron bir real zarrachalar yo‘qligi bilan xarakterlanadigan eng quyi holatidir. 1.2.Vakuum texnikasinig asosiy ta’rifi Oddiy vakuum tizilmasini ko’rib chiqaylik. U so’rib olinayotgan idishdan , bosim datchiklaridan , ventildan , quvur va nasosdan iborat. Nasos ishlaganda vakuum tizilmasidagi gaz miqdori uzluksiz kamayadi. Idish hajmi va gazning harorati o’zgarmaganligi uchun vakuum tizilmasidagi bosim kamayadi. Bunda nasos kirishidagi P 2 bosim so’rib olinayotgan hajmning chiqishidagi bosimdan past. Shunday qilib, P 1 -P 2 bosimlar farqi vujudga keladi. Bu farq tizilmada gaz oqimi o’tishiga xalaqit beruvchi quvur, ventil va boshqa elementlar borligi tufayli yuzaga keladi. Gaz oqimi tizilmaning ixtiyoriy qismida bir xil va i kesimdagi gaz bosimini, birlik vaqtda shu kesimdan oqib o’tayotgan gaz hajmi S i ga ko’paytirish orqali aniqlash mumkin. Q=P i S i =const (1.1) Vakuum texnikasida, muhandislik hisoblarida gazning oqimini PV/s birliklarida ifodalash qabul qilingan. So’rib olish vaqtida yuz beradigan jarayonlarni yaqqolroq namoyon qilish maqsadida, vakuum tizilmasi bilan elektr zanjiri orasida analogiya qilinadi. Bunda P 1 -P 2 farq potensiallar farqi bilan, oqim-tok kuchi bilan taqqoslanadi. Bosimlar farqining oqimga nisbati, elektr zanjiridagi kabi, quvurning qarshiligi W deb yuritiladi. Q= P 1 -P 2 /W=U(P 1 -P 2 ) (1.2) Bu yerda U qarshilikka teskari kattalik bo’lib, quvurning o’tkazib yuboruvchanlik qobiliyati yoki uning o’tkazuvchanligi deb ataladi. U = 1 W = Q P1− P2 (1.3) 7 Agar quvurlar ketma-ket ulangan bo’lsa, unda ularning umumiy qarshiligi alohida qarshiliklar yig’indisiga, parallel ulangan bo’lsa ularning to’liq o’tkazib yuboruvchanligi quvurlarning alohida o’tkazib yuboruvchanliklarining yig’indisiga teng:W = ∑ W i ; 1 U = ∑ 1 U i 1 W парал =∑ 1 W i ; U парал = ∑ U i bu yerda W ketma-ket va U ketma-ket - ketma-ket ulangan bir necha quvurlarning natijaviy qarshiligi va o’tkazib yuboruvchanligi. W paral va U paral - xuddi shuningdek paralell ulangan quvurlarniki. W i va U i -alohida quvurlarning qarshiligi va o’tkazib yuboruvchanligi. Yuqorida qayd qilingan turg’un maromda, vakuum tizilmasining barcha qismlarida gaz oqimi bir xil. Shuning uchun P 2 bosimda nasosning kirish trubkasi uchun gaz oqimi (1.1) tenglamadan aniqlanishi mumkin. Q=P 2 S H (1.4) Bu yerda: S H -nasosning so’rib olish tezligi, ya’ni birlik vaqtda nasosga kirayotgan gaz hajmi ; P 2 -nasos kirishidagi bosim. (1.4) dan SN= Q P2 (1.5) Tajribalar, so’rib olinayotgan obyekt bilan nasos orasida, so’rib olinayotgan gazga qarshilik ko’rsatuvchi quvur, ventil yoki boshqa elementlar bo’lganda obyektni so’rib olish tezligi, nasosning so’rib olish tezligidan ancha farq qilishini ko’rsatadi. Obyektni so’rib olish tezligi S 0 bilan nasosning so’rib olish tezligini S N bog’lovchi tenglamani quyidagicha keltirib chiqarish mumkin. (1.1) va (1.3) dan quyidagi kelib chiqadi: Q= P 2 S N = P 1 S 0 =U(P 1 -P 2 ) (1.6) Bu yerda: 8 P 1 -so’rib olinayotgan hajmdagi bosim; P 2 -nasosning kirishdagi bosim. (1.6) tenglamani quyidagi ko’rinishda qayta ifodalaymiz.S0=U (P1−P2) P1 , SH=U (P1−P2) P21 Shundan so’ng, amallarni bajarib, 1 S0 = 1 U⋅ P1 (P1−P2) ; 1 SN = 1 U⋅ P2 (P1−P2) birinchi tenglamadan ikkinchisini ayirsak, quyidagi ifodani hosil qilamiz. 1 S0 = 1 SN ⋅1 U (1.7) Bu tenglama vakuum texnikasining asosiy tenglamasi deb ataladi va vakuum tizilmasining asosiy ko’rsatkichlari: obyektni so’rib olish tezligi va quvurning o’tkazib yuboruvchanligini bir biri bilan bog’laydi. (1.7) tenglamaning tahlili shuni ko’rsatadiki, agar tizilmaning o’tkazib yuboruvchanlik qobiliyati, nasosning so’rib olish tezligiga nisbatan ancha katta bo’lsa, unda hajmni samarali so’rib olish tezligi faqat nasosga bog’liq va aksincha, agar tizilmaning o’tkazib yuboruvchanligi, nasosning so’rib olish tezligidan ancha kichik bo’lsa, unda samarali so’rib olish tezligi taxminan o’tkazib yuboruvchanlikka teng va nasosning so’rib olish tezligiga juda kam bog’liq. 1.3.Gazlar kinetik nazariyasining asosiy tushunchalari Murakkab texnolagik qurilmaning vakuum tizislmasini hisoblash odatda ikki bosqichdan iborat: a) loyihaviy hisoblash-buning natijasida vakuum tizilmasining asosiy sxemasi, nasoslarning turi va o’lchamlari, kommutasiyalovchi elementlar va Quvurlarning o’lchamlari aniqlanadi. b) hisoblash-buning natijasida nasoslarning turi, Quvurlarning va kommutasiyalovchi elementlarning o’lchamlari to’liq aniqlanadi. Vakuum tizilmalarini hisoblash uchun gazlar kinetik nazariyasining asosiy tushunchalari va ta’riflarini bilish zarur. Bu nazariya gaz molekulalari material zarracha bo’lib, o’zaro va idish 9 devorlari bilan elastik ta’sirlashadi, hamda molekulalarning kinetik energiyasi gaz haroratiga proporsional degan farazlarga asoslanadi. Gaz bosimi molekulalarning devor bilan elastik ta’sirlashish natijasi deb qarab, quyidagini olish mumkin.P= 1 2 N 1mv 2 (1.8) bu yerda: N 1 -birlik hajmdagi molekulalar soni; m-molekula massasi; v -molekulaning idishga perpendikulyar yo’nalishdagi o’rtacha tezligi; N 1 m= ρ ekanligini hisobga olib, ( ρ -gaz zichligi) quyidagini olamiz. P = 1 3 ρv 2 yoki P 1 ρ = 1 3 v2= PV = const (1.9) (1.9) dan ko’rinib turibdiki, o’zgarmas haroratda bosim zichlikka proporsional yoki hajmga teskari proporsional ravishda o’zgaradi (Boyl-Mariott qonuni). Shuni qayd qilish lozimki (1.9) ifoda, nisbatan kichik bosimlarda, gaz kengayganda, gazning idish devori bilan issiqlik almashinuvi shunchalik jadal kechib, jarayonni izotermik deb hisoblash mumkin bo’lganda o’rinlidir. So’rib olishning dastlabki bosqichida gazning kengayishi shunchalik tez yuz beradiki, gaz bilan idish devorlari orasida issiqlik almashuvini hisobga olmasa ham bo’ladi va gaz holatining o’zgarishi jarayonini adiabatik deb qarash bo’ladi: PV æ =const (1.10) Bu yerda æ=S r /S v –ko’rsatkichi bo’lib, o’zgarmas bosim va hajmdagi gazning solishtirma issiqlik sig’imlarining nisbatidir. Real sharoitlarda gazning idish devorlari bilan issiqlik alishishini hisobga olish kerak, unda gaz holatining o’zgarishi politropa tenglamasiga mos ravishda o’zgaradi: PV n =const (1.11) Bu yerda n -politropa ko’rsatkichi ( æ >n>1 ) 10 Barcha gazlar uchun, berilgan haroratda, molekulalarning o’rtacha kinetik energiyasi bir xil. Shuning uchun, gazning haroratini molekulalarning o’rtacha kinetik energiyasi orqali quyidagicha ifodalash mumkin.1 2 mv 2= 3 2 kT (1.12) bu yerda: T -absolyut harorat; k- (Bolsman doimiysi) k =1,38·10 -23 J/grad. (1.9) va (1.12) tenglamalardan foydalanib, Gey-Lyussak qonunini keltiramiz. P 1 ρ = κ m T (1.13) Avagadro qonunidan ma’lumki, bir xil haroratlarda va bosimda, turli gazlarning teng hajmlari N a =6,0228·10 23 1/mol soniga teng bo’lgan, bir xil sonli molekulalardan iborat bo’ladi. Avadgadro qonuniga asosan, har qanday gaz va bug’ning molekulyar og’irligi M shunday gaz miqdori bilan aniqlanadiki, u 0 0 C haroratda va 1 atm bosimda V 0 =22414,6 sm 3 ≈22,4 l hajmni egallaydi. Gey-Lyussak qonunidan ideal gazning holat tenglamasi keltirilib chiqariladi. PV = Nm M RT (1.14) bu yerda: P - gazning bosimi; V -hajm; T -absolyut harorat; N -molekulalarning soni; m -bitta molekulaning massasi; M- son jihatidan gazning molekulyar og’irligiga teng bo’lgan gazning massasi; R -universal gaz doimiysi. Berilgan hajmdagi gaz molekulalarining tezliklar bo’yicha taqsimoti bir tekis emas. Maksvell va Bolsman tomonidan o’rnatilgan qonunga asosan ixtiyoriy yo’nalish bo’yicha tezlik uchun taqsimot funksiyasi quyidagi ko’rinishga ega: dN v= 2N 1√ m 3 2πκ 3T 3e −mv 2 2kT v2dv (1.15) bu yerda dN v -tezliklari v dan v+dv oraliqda yotgan birlik hajmdagi molekulalarning soni. 11 N 1 -birlik hajmdagi molekulalarning soni. Tezlik buyicha molekulalarning taqsimot funksiyasi quyidagida maksimumga ega.vmax = √ 2kT m = √ 2RT M = 12 ,985 √ T M , sm/s (1.16) ν max eng katta ehtimolli tezlikka mos keladi. O’rtacha arifmetik tezlik quyidagiga teng: va= √ 8kT πm = √ 8RT πM = 14 ,55 √ T M , sm/s (1.17) va nihoyat, o’rtacha kvadratik tezlik quyidagiga teng. v= √ 3kT m = √ 3RT M = 15 ,794 √ T M , sm/s (1.18) Keyingi mulohazalarda biz barcha molekulalar bir xil tezlikka ega, chunonchi agar faqat molekula tezligi ahamiyatga ega bo’lsa, o’rtacha arifmetik tezlik, kinetik energiya ahamiyatga ega bo’lsa, o’rtacha kvadratik tezlik hisobga olinadi degan farazlarga tayanamiz. Nasoslarning va tuzoqlarning so’rib olish tezligini aniqlashda sirtning birlik yuzasiga kelib urilayotgan molekulalarning sonini hisoblash katta ahamiyatga ega. Bu molekulalarning soni quyidagi munosabat bilan ifodalanadi: N = 1 4 N 1va (1.19) Amaliy maqsadlar uchun bu molekulalar soniga to’g’ri keladigan gaz hajmini bilish zarur. Uni aniqlash uchun (1.19) ni N 1 ga bo’lamiz: V= N N 1 = va 4 = 3,638 √ T M , l/s·sm 2 (1.20) A sm 2 yuzali sirtga kelayotgan gaz hajmi, bosimga bog’liq emas va u quyidagiga teng. V A= 3,638 √ T M , l/s·sm 2 (1.21) 12 Molekula boshqa molekula bilan ketma-ket to’qnashguncha bosib o’tadigan masofasi molekulalarning issiqlik harakati tezligiga, ularning diametriga va birlik hajmdagi molekulalar soniga bog’liq. O’rtacha erkin chopish uzunligi deb ataluvchi, bu masofaning o’rtacha qiymati quyidagi ifoda bilan aniqlanadi:λ= 1 √2πN 1σ2(1+ c T ) , sm (1.22) N 1 -birlik hajmdagi molekulalar soni; T -gazning absolyut harorati; c-gazning turiga bog’liq bo’lgan doimiy; σ -molekulaning diametri, sm. Shuni qayd qilish lozimki gazning qovushqoqligi o’rtacha erkin chopish uzunligi bilan quyidagicha bog’langan: η =0,499 ρ v a 2 λ (1.23) bu yerda η -gazning qovushqoqlik koeffisiyenti ; ρ -gazning zichligi; v a - o’rtacha arifmetik tezlik. Agar (1.22) ifodadagi N 1 ni p=N 1 kT ifodadan aniqlangan N 1 bilan almashtirsak, unda quyidagini hosil qilamiz. λ= kT √2πρσ 2(1+ c T ) , (1.24) havo uchun T=293 K da λhavo = 5⋅10 −3 P , sm (1.25) Va nihoyat, gazlar kinetik nazariyasining asosiy tushunchalarini ko’rib chiqishni Knudsen gipotezasi bilan yakunlaymiz. Knudsen gipotezasiga ko’ra idish devori unga urilayotgan gaz molekulalarini yutib oladi va keyin bu molekulalar idish devorini tasodifiy yo’nalishda tark etadi. Knudsen gipotezasi asosan, gaz oqimining molekulyar maromida quvurning o’tkazib yuboruvchanligini aniqlashda qo’llaniladi. 1.4.Quvurlarning o’tkazib yuboruvchanligini hisoblash 13 a) gaz oqimining molekulyar maromi Ko’ndalang kesimi ixtiyoriy shaklda bo’lgan quvurni ko’rib chiqamiz. Umuman olganda, ko’ndalang kesimi ixtiyoriy bo’lgan, l uzunlikdagi to’g’ri chiziqli quvur uchun Knudsen tomonidan keltirib chiqarilgan fundamental munosabat o’rinlidir.Q= 4 3⋅ va ∫ 0 l B A2dl (P2− P1) ; (1.26) bu yerda: Q-gaz oqimi; v a -molekulalarning o’rtacha arifmetik tezligi; B- ko’ndalang kesim perimetri; A -ko’ndalang kesim yuzasi; (1.26) ni quyidagicha qayta yozish mumkin. U =19 ,40 √ T M ∫ 0 l B A2dl , l/s (1.27) Bu yerda va keyinchalik harorat Kelvinda, o’lchamlar-sm da, bosim esa mm. sim. ust. da ifodalanadi. (1.27) tenglamadan uzun konussimon quvurning o’tkazib yuboruvchanligini aniqlash mumkin. U =3,81 d12d22 do'rl√ T M , l/s (1.28) Harorati 20 0 C bo’lgan havo uchun uzun konussimon quvurning o’tkazib yuboruvchanligi: U=12 ,1d12d22 do'rl , l/s (1.29) Umumiy holda, ko’ndalang kesimi doimiy bo’lgan quvur uchun (1.26) formuladan quyidagini hosil qilamiz U = A2 Bl √ T M , l/s (1.30) Harorati 20 0 C bo’lgan havo uchun 14 U =61 ,8A2 Bl , l/s (1.31) Bu oxirgi tenglama, ko’ndalang kesimi aylana shaklida bo’lgan quvurlarga nisbatan qo’llanilganda yetarli darajada aniq. Ko’ndalang kesimi aylana shaklidan farq qiladigan quvurlar uchun esa tuzatma koeffisiyenti k 1 kiritish lozim bo’ladi va unda (1.31) tenglama quyidagi ko’rinishni oladi: U=19 ,4k1A2 Bl √ T M , l/s (1.32) Harorati 20 0 C bo’lgan havo uchun U=61 ,8k1A2 Bl , l/s (1.33) Uzun, ko’ndalang kesimi doimiy bo’lgan quvurlarning o’tkazib yuboruvchanligini hisoblash uchun qo’llaniladigan tenglamani keltiramiz. Ko’ndalang kesimi aylana shaklida bo’lgan quvur uchun: U =3,81 d3 l √ T M , l/s (1.34) bu yerda: d -quvurning diametri; l - quvurning uzunligi; Ko’ndalang kesimi aylana, markazida koaksial joylashgan sterjenli quvur uchun (rasm 6.2) U =3,81 k1(d1−d2)2(d1+d2) l √ T M , l/s (1.35) Ko’ndalang kesimi to’g’ri to’rtburchak shaklida bo’lgan quvur uchun U = 9,7 k1 a2b2 l(a+b)√ T M , l/s (1.36) Ko’ngdalang kesimi teng tomonli uchburchak shaklida bo’lgan quvur uchun. Bu holda tuzatma koeffisiyenti k 1 =1,24 ga teng, shuning uchun quyidagi munosabatni olamiz: U =1,505 a3 l√ T M , l/s (1.37) 15 Ko’ndalang kesimi ellipssimon shaklda bo’lgan quvur uchun: Rasm 1.1. Ko’ndalang kesimi aylana, markazida koaksial joylashgan sterjenli quvurning kesimiU = 5,37 a2b2 √a2+b2l√ T M , l/s (1.38) Ko’ndalang kesimi to’g’ri burchakli tor kanal-tirqish uchun: ( b>>a ) U = 9,7 a2b2 l √ T M , l/s (1.39) Har bir hol uchun tuzatma koeffisiyentining k 1 qiymati yoki egrilik grafiklari keltirib chiqarilgan bo’lib, ular adabiyotlarda keltirilgan. b) Gaz oqimining qovushoq maromi Ko’ndalang kesimi aylana shaklida bo’lgan uzun quvurdan birlik vaqtda oqib o’tayotgan gaz oqimi Puazeyl tenglamasi bilan ifodalanishi mumkin. Q= π 1280 ⋅d4 ηl ⋅ P1+P2 2 , (1.40) bu yerda: η -gazning dinamik qovushqoqlik koeffisiyenti; d -quvurning diametri; l -quvurning uzunligi; P 1 va P 2 - quvurning chetlaridagi bosimlar. Quvurning o’tkazib yuboruvchanligi quyidagi tenglamadan aniqlanadi. U = π 1280 ⋅d4 ηl ⋅ P1+P2 2 , l/s (1.41) 16 Harorati 20 0 C bo’lgan havo uchun:U = 182 d4 ηl ⋅ P1+P2 2 , l/s (1.42) (1.42) tenglamani faqat uzun quvurlar uchun qo’llash mumkin va u d l>100 bo’lgan qiymatlarda o’rinlidir. Ko’ndalang kesimi to’g’ri burchak shaklida bo’lgan quvur uchun Bussinesku tomonidan, tajriba natijalari bilan yaxshi mos keladigan quyidagi formula taklif etilgan. U = 1,11 ⋅10 −2a3b η ⋅ P1+P2 2l [1− 192 π3⋅a b(th πb 2a+ 1 35tg 3πb 2a +.......)] , l/s (1.43) Bu formuladan ko’ndalang kesimi kvadrat shaklidagi quvur uchun: U = 4,69 ⋅10 −3d4 η ⋅ P1+P2 2l , l/s (1.44) (1.43) formula bo’yicha hisoblashlarni yengillashtirish uchun rasm 6.3 da keltirilgan grafikdan foydalanish mumkin. Bu yerda ϕ -bilan kvadrat qavs ichidagi ifoda belgilangan. 20 0 C havo uchun Levinjer quyidagi formulani taklif etgan. U = 260 Y⋅a2b2 l ⋅ P1+P2 2 , Y ning qiymatlari jadval 1.4 da keltirilgan. l/s (1.49) Y koeffisentning qiymatlari. jadval 1.4 a/b 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 Y 1,00 0,99 0,98 0,95 0,90 0,82 0,71 0,58 0,42 0,23 Ko’ndalang kesimi ellipssimon shaklidagi quvur uchun o’tkazib yuboruvchanlik: U = π 128 ⋅ P1+P2 ηl ⋅ a2b2 a2+b2 , l/s (1.50) 17 Ko’ndalang kesimi aylana, markazida koaksial sterjen joylashgan quvur uchun o’tkazib yuboruvchanlik:U = 1,04 ⋅10 −3π η ⋅ P1+P2 2l [ (d1 4− d2 4)− (d1 2− d2 2) lg d1 d2 ] , l/s (1.51) Rasm 1.2.(1.13) tenglamani hisoblash uchun ϕ= f(a b) egrilik 18 Rasm 1.3. Ko’ndalang kesimi aylana shaklida bo’lgan quvurning 20 0 C dagi havoning molekulyar-qovushoq oqim maromidagi, o’tkazib yuboruvchanligini hisoblash uchun grafik. c) Gaz oqimining molekulyar-qovushoq maromi Ko’ngdalang kesimi aylana shaklida bo’lgan uzun to’g’ri chiziqli quvurning o’tkazib yuboruvchanligini aniqlash uchun odatda, Knudsen tomonidan taklif etilgan yarim empirik formula qo’llaniladi. U = 3,27 ⋅10 −3d4 η⋅(P1+P2) 2l +1 6√ 2πκ T m ⋅d3 l [ 1+133 √ m kT ⋅ d(P1+P2) 2η 1+165 √ m kT ⋅ d(P1+P2) 2η ] , l/s (1.52) Bu yerda: d-quvurning diametri; l - quvurning uzunligi; k -Bolsman doimiysi; T - absolyut harorat; m -gaz molekulasining massasi; η -gazning dinamik qovushqoqlik koeffisiyenti. 20 0 C harorat uchun: U = 182 d4 l⋅ P1+P2 2 +12 ,1d3 l⋅ 1+256 d P1+P2 2 1+316 d P1+P2 2 (1.53) Ko’pincha bu tenglama quyidagi ko’rinishda ifodalanadi. U=12 ,1d3 l j , (1.53) bu yerda: 19 j= 1+271 d P1+P2 2 +4790 d2( P1+P2 2 ) 1+316 d P1+P2 2 2, (1.54) d) Gaz oqimining turbulent maromi Ko’ndalang kesimi aylana shaklida bo’lgan uzun quvurning o’tkazib yuboruvchanligi yetarli darajada katta aniqlikda, quyidagi formula yordamida hisoblanadi. U = 6,75 ⋅10 −2 η1/7⋅ρ3/7⋅d19/7 l4/7⋅(P1+P2)4/7 (P1− P2)3/7 , (1.55) bu yerda: ρ - 1mm. sim. ust . bosimidagi gazning zichligi; η -gazning dinamik qovushqoqlik koeffisiyenti; d - quvurning diametri; l -uning uzunligi; P 1 va P 2 - quvur chetlaridagi bosim; 20 0 C harorat uchun U = 94 d19/7 l4/7⋅(P1+P2)4/7 (P1− P2)3/7 , l/s (1.56) 1.4. Yuqori vakuum apparaturasining germetikligi Zamonaviy texnikada gaz bosimini 10 -10 mm. sim. ust . tartibigacha siyraklashtirish, ba’zi hollarda esa undan ham yuqori vakuum talab qilinadi. Vakuum tizilmasining ichiga nihoyatda kam gaz miqdori sizib o’tsa ham, ko’pincha qurilma ish qobiliyatini yo’qotadi. So’rib olinayotgan hajmga juda kam miqdorda gaz sizib o’tishiga sezgirligi sababli, vakuum tizilmasi har qanday boshqa tizilmalardan, shu jumladan yuqori bosim tizilmalaridan keskin farq qiladi. Masalan, yuqori bosimda ishlaydigan tizilmada idish devorlaridan, birikma yoki jipslashtirgichdan kam miqdorda gazning sizib o’tishi, ko’pincha amaliy ahamiyatga ega emas, chunki idishda siqilgan gaz miqdoriga nisbatan uni hisobga olmasa ham bo’ladi. Ammo havosi so’rib olingan idishga shu miqdordagi gazning sizib o’tishi undagi vakuum darajasini keskin o’zgartirib yuborishi mumkin. 20 Agar geometrik hajmi 40 l bo’lgan va 150 atm bosimigacha siqilgan gazga ega kislorod ballonidan 1atm bosimda 1 sm 3 gaz miqdori oqib chiqsa, unda ballondagi bosim 1/6000000 qismga yoki bor yo’g’i 0,000017% ga pasayadi. Yaqqolki, juda ko’pchilik hollarda bu amaliy ahamiyatga ega emas. Endi shu miqdordagi gazni, 1*10 -6 mm. sim. ust . bosimigacha havosi so’rib olingan, xuddi yuqorida keltirilgandek ballonga kiritsak, nima bo’lishini ko’rib chiqaylik. Gaz kiritguncha hajmda 1 atm bosimda 40000 ⋅10 −6 760 = 1 19000 sm 3 teng hajmni egallaydigan gaz bor. Demak kiritiladigan 1 sm 3 gaz bu miqdordan 19000 marta ko’p, shu sababli ballondagi bosim 19000 marta ortadi. Bu esa vakuum tizilmalari, amalda butunlay germetik va gaz o’tkazmaydigan bo’lishi lozimligini ko’rsatadi. Germetiklikka bunday talab vakuum tizilmasidagi barcha detallar va bo’g’inlarning birikmalariga katta e’tibor berishni talab qiladi. Shuni qayd qilish lozimki, yuqori vakuum texnikasida birikmalarni yelimlash, ranglash, moylash umuman man qilinadi. Yuqori vakuum tizilmalarida germetizasiyalash uchun faqat payvandlashdan, kavsharlashdan, ajraladigan birikmalarda esa maxsus material yoki metalldan tayyorlangan elastik jipslashtirgichlardan foydalanish mumkin. Vakuumda gaz sizib o’tuvchanligi va sirtdan gaz ajralishi. Vakuum gigiyenasi haqida tushuncha. Vakuum tizilmasining sifatini nafaqat, germetikligi, nafaqat tashqaridan ichkariga gaz sizib o’tishi belgilaydi. Har qanday konstruksion material, hoh u metall, shisha, plastmassa yoki keramika bo’lsin ma’lum sharoitlarda gaz manbasi bo’lib xizmat qilishi mumkin. Metallni ishlab chiqarishda gaz unda erigan yoki undagi nometall kirishmalarda bo’lishi mumkin. Har qanday vakuum tizilmasining sirti yupqa plyonka shaklida sorbsiyalangan gaz bilan qoplangan bo’ladi. Ko’z ilg’amaydigan namlikning qoldiqlari ham, asosan vakuumda qizdirilganda asta-sekin gazga aylanadi. U ham tizilmaning barcha sirtida bor. Bundan tashqari, har qanday juda kichik 21 tirqishlarda, tozalangandan keyin ham, qandaydir miqdorda iflosliklar, chang, yog’ yig’ilib qolib, vakuum hosil qilinganda gaz manbasiga aylanadi. Masalan, tozalangandan keyin so’rib olinayotgan hajmdagi birikmalarning tirqishlarida 1g miqdordagi suv qolib ketgan bo’lsa, vakuum olishda u suv bug’iga aylanadi. Bu suv bug’i 20 0 C haroratda va atmosfera bosimida 125 litr hajmni egallagardi Agar bu bug’ birdaniga ajralib chiqqanida edi, uning asosiy qismi forvakuum nasosi orqali so’rib tashlanib, yuqori vakuum nasosiga unchalik katta yuklama tushmasdi. Ammo, bunday tirqishlardagi gaz hosil qiluvchi modda, juda sekin gazsimon holatga o’tadi va bu jarayon, asosan yuqori vakuumda yuz beradi. Shu sababli 1 g bug’ 1·10 -5 mm. sim. ust . bosimida, endi V=1,25·760·10 5 =95000000 litr hajmni egallaydi. So’rib olish tezligi 500 l/s bo’lgan yuqori vakuum nasosi ham 10 -6 mm. sim. ust. bosimiga erishish uchun bir necha o’n soatlab ishlashi lozim bo’ladi. Yuqorida aytib o’tilganlardan, vakuum texnikasida konstruksion materiallar qanchalik to’g’ri tanlanganligi, texnologiyaning o’ziga xos talablariga rioya qilish va vakuum gigiyenasining yuqori darajasi, ya’ni tayyorlash, yig’ish, ekspluatasiya qilish jarayonlaridagi tozalik qanchalik ahamiyat kasb etishi yaqqol namayon bo’ladi. Vakuum apparaturalarini germetiklikka sinash usullari. Har qanday vakuum tizilmasini yoki asbobini tayyorlash jarayonida, uning alohida uzellarini, keyin esa butun vakuum tizilmasini vakuumga germetikligini tekshirish majburiy operasiya hisoblanadi. Sizmalarni izlash metodlari juda ko’p. Biz ulardan faqat yetarli darajada universal va zarur bo’lgan sezgirlik darajasiga ega bo’lganlarinigina ko’rib chiqamiz. Bu metodlar quyidagilar: a) qo’pol sizmalarni aniqlashda qo’llaniladigan presslash metodi. b) galloid sizma qidirgich bilan sinash metodi. v) mass-spektrometrik sizma qidirgich bilan sinash metodi. 22 a) qo’pol sizmalarni aniqlashda qo’llaniladigan preslash metodi Bu metod qo’pol sizmalarni aniqlashda qo’llanilib, sizma suv ichiga tushirilgan detal sirtida sezilarli pufakchalar paydo bo’lishiga olib keladigan o’lchamlarda bo’lgandagina qo’llaniladi.Presslash metodi quyidagidan iborat: bir kirish teshigidan tashqari, germetik berk detal yoki asbobga shu teshik orqali havo nasosi bilan 1,5 dan 2 atm gacha havo yuboriladi. Shundan so’ng, detal o’lchamlari kichik bo’lsa toza suvli vannaga botiriladi. Aks holda detal yoki asbobning barcha sirti, birikmalari sovunli eritma surib qoplanadi. Ikkala holda ham sirtning nafaqat sizmalari bor joyda, ba’lkim butun sirt bo’ylab havo pufakchalari hosil bo’ladi. Vazifa shu ko’p sonli pufakchalar ichidan sizma paydo qilayotgan o’sib boruvchi pufakchani ajratib olishdan iborat. Odatda 1,5-2 atm bosimdan foydalaniladi, bu esa vakuumdan atmosferaga 0,1 sm 3 /soat ga yaqin havo chiqayotgan sizmalarni aniqlash imkonini beradi. Agar presslash metodi bilan sizmani aniqlash imkoni bo’lmasa sizma qidirgich bilan izlash boshlanadi. b) Galloid sizma qidirgich bilan sinash metodi. Yuqori haroratgacha qizdirilgan va sirtida galloid (ftor, xlor, brom, yod) bo’lgan platinadan musbat emissiya keskin ortadi. Galloid sizma qidirgichning ishlash tarzi shu xodisaga asoslangan. Galloid sizma qidirgichning asosiy elementi, mahsus tizilmadagi datchik bo’lib, u sizma izlagichning «pistoletiga» joylashtirilgan. (rasm 5.1) Ichki elektrod 3, tashqi elektrodga 2 nisbatan +240 V kuchlanishda bo’ladi. Markazda qizdirgich 4 joylashtirilgan bo’lib, u ichki elektrodni 800-900 0 C haroratgacha qizdiradi. «Pistolet» uchidan so’rib olinayotgan havoni mitti ventilyator elektrodlar orasidan haydaydi. Agar toza havo kelayotgan bo’lsa, ichki elektroddan tashqi elektrodga sust musbat ion toki oqadi. Agar galloid aralashgan havo bo’lsa, datchikning ion toki birdaniga keskin kuchayadi, va bu tok kuchi tashqi asbobda o’lchanib qayd qilinadi hamda tovush signali beradigan qurilmadan o’ziga xos tovush chiqadi. 23 Tovush signalining toni tok kuchiga va demak, so’rilayotgan havodagi galloidning konsentrasiyasiga bog’liq. Bu sizma qidirgich bilan sinashda so’rib olinadigan hajm 0,3-6 atm bosimigacha gaz bilan to’ldiriladi. Odatda, bu gaz freon ( CF 2 Cl ) yoki inson uchun zararli bo’lmagan konsentrasiyadagi galloidga ega bo’lgan gazdan iborat. Galloidli sizma qidirgichlar ko’pincha, freon bilan to’ldirilgan muzlatuvchi apparatlarlarni sinashda ham qo’llaniladi. c) Mass-spektrometrik sizma qidirgich bilan sinash metodi. Ishchi gaz sifatida geliy xizmat qiladigan, mass-spektrometrik sizma qidirgichlar eng katta sezgirlikka ega. Bunday sizma qidirgichlar so’rib olinayotgan hajmda geliy konsentrasiyasining juda kam o’zgarishini mas-spektrometrik usul bilan aniqlash asosida ishlaydi. Rasm 1.3. Galloid sizma qidirgichning datchigi. 1-kirish trubkasi; 2-tashqi elektrod; 3-ichki elektrod; 4-qizdirgichning korpusi; 5-kojux; 6-qizdirgichning 24 spirali; 7-izolyator. II BOB. QURILMANI YASASH UCHUN KERAK BO`LADIGAN ASBOBLAR VA ULARNING TASNIFI 2.1.Diffuzion vakuum nasosining tuzilishi va ishlash prinsipi Diffuziyali yuqori vakuumli nasoslar o'rta va yuqori vakuumni olish texnikasida keng qo'llaniladi.Diffuziyali bug` nasosining sxemasi 1-rasmda ko'rsatilgan. 25 1-rasm. Ko'p bosqichli diffuziyali bug ' pompasining sxemasi Diffuziya nasosining korpusi po'latdan yasalgan silindr (1) bo'lib, uning pastki qismi (nasos tagida) payvandlangan (4). Nasos korpusi vakuum tizimining boshqa elementlariga ulanish uchun gardish (2) va chiqish trubkasi (3) bilan jihozlangan. Bug' oqimining kondensatsiyasi uchun nasos korpusini sovutish tizimi(5) orqali oqadigan suv bilan majburiy sovutish ta'minlanadi. Ishchi suyuqlik olinadigan isitgich bilan isitiladi (6),u nasosning pastki qismiga o'rnatiladi. Bug ' liniyalari (7) nasos korpusining ichiga koaksiyal (yoki koaksiyal) o'rnatiladi,uning yuqori qismida murakkab profilning halqasimon tirqishlarini hosil qiluvchi soyabonli nozullar (8) mavjud. Shunday qilib, diffuziyali bug` oqimli nasosining pastki qismi faol bug'lanish bilan birga qaynashgacha qizdiriladigan ishchi suyuqlik (organosilikon moyi) (9) bo'lgan rezervuar (idish) hosil qiladi. Bug' bug 'liniyalari (7) bo'ylab ko'tariladi, ular soyabon nozullari (8) bilan tugaydi va nasos chiqishi tomon yo'naltirilgan kesilgan konus ko'rinishidagi bug' oqimini (10) hosil qiladi. Diffuzion vakuum nasosga chiqish kanali (3) orqali mexanik vakuum nasos ulanadi va ishchi muhitni havosi tortib olina boshlaydi.Vakuum darajasi ma`lum miqdorga yetgandan so`ng mog` qizdirib boshlanadi,sababi datslab muhitni havosi so`rib olinishi kerak aks holda ishchi yog` havoda oksidlanib qoladi.yog` bug`lari hosil qilingandan so`ng soyabonsimon zonullardan ajralib chiqadi va so`rilayotgan gaz oqimi bilan diffuziyalanadi va gaz oqimini chiqish trubasi tomon olib borishga hizmat qiladi.Bug ' oqimi doimiy xona haroratiga ega bo'lgan nasos korpusining ichki yuzasi bilan tasirlashganda bug'ning kondensatsiyasi (lekin pompalanadigan gaz emas) sodir bo'ladi va ishchi suyuqlik (moy) qozonga oqib tushadi. Bu erda ishchi suyuqlikni isitish va bug'lanish jarayoni yana takrorlanadi.Bug' oqimidan ajratilgandan so'ng, gaz inertsiya bilan keyingi reaktivning ta'sir zonasiga o'tadi va 261-rasm. Ko'p bosqichli diffuziyali bug ' pompasining sxemasi oxir-oqibat chiqish trubasiga (3) suriladi, u yerdan truba orqali dastlabki vakuum pompasi orqali chiqariladi.(2-rasm) Diffuziya nasosining muhim funksional elementi ishchi suyuqlik bo'lib, u quyidagi talablarga ega: - qaynash nuqtasida past bug ' bosimi; - gazlarning past eruvchanligi; - gazlar ta'siriga va strukturaviy materiallarga nisbatan inertlik; - qizdirilganda kimyoviy parchalanishga qarshilik. Hozirgi vaqtda bu xususiyatlarni birlashtirgan organosilikon moylarining maxsus navlari bug` ajratish uchun ishchi suyuqlik sifatida ishlatiladi. Sanoat turli quvvatdagi bir qator diffuziya nasoslarini ishlab chiqaradi (2.1-jadvalga qarang), ular mexanik joy almashinadigan nasoslar bilan birgalikda yuqori vakuumli nasos agregatlarini hosil qiladi. 2.1-jadval Diffuziyali bug '-moy nasoslarining xususiyatlari Asosiy xususiyatlar Nasos markasi Н-100/350 Н-160/700 Н-250/ /2500 Н-400/ /7000 H -630/ /18000 27 2.1-rasm Ish bosimi diapazoni, Pa 10 -3 – 10 -1 10 -3 – 10 -1 10 -3 – 10 -1 10 -3 – 10 -1 10 -3 – 10 -1 Havoni so`rilish tezligi, m3 / s 0,25 0,640 1,8 4,9 15,5 Ish bosimini cheklash, Pa 7  10 -5 7  10 -5 7  10 -5 7  10 -5 7  10 -5 Chiqishdagi eng katta bosim, Pa 27 33 27 27 27 Kirish trubkasi diametri, mm 100 160 250 400 630 Chiqish trubkasi diametri, mm 25 40 63 63 100 Nasosning massasi , kg 6,5 16 31 80 280 Vakuum nasoslarining tasnifi va ularning asosiy ko’rsatkichlari Ishlash tarziga ko‘ra vakuum nasoslarini quyidagicha tasniflash mumkin. 1. Ishchi kamerasining hajmi davriy o‘zgarishi evaziga so‘rib olish jarayoni amalga oshadigan, hajmiy harakatlanuvchi nasoslar (aylanma nasoslar, porshenli nasoslar). 2. Ishchi suyuqlik yoki bug‘ oqimi gazni egallab olishi evaziga so‘rib olish jarayoni amalga oshadigan ejektorli nasoslar (suv oqimli nasoslar, bug‘ ejektorli nasoslar). 3. Gaz molekulalariga ma’lum yo‘nalish bo‘yicha qo‘shimcha tezlik uzatilishi hisobiga so‘rib olish jarayoni amalga oshadigan nasoslar. Bu tur nasoslar oqimli va molekulyar nasoslarga ajratiladi. Oqimli nasoslarda so‘rib olinayotgan gaz molekulalariga yo‘naltirilgan qo‘shimcha tezlik uzliksiz otilib chiqayotgan bug‘ yoki gaz oqimi bilan uzatilsa, molekulyar nasoslarda gaz molekulalariga qo‘shimcha tezlik harakatlanayotgan qattiq jism sirti orqali uzatiladi. 4. Ionlashgan gazning elektr maydondagi harakati evaziga so‘rib olish jarayoni amalga oshadigan ion nasoslari. 28 5. Bir qator materiallarning gaz va bug‘larni yutish qobilyatiga egaligi evaziga so‘rib olish jarayoni amalga oshadigan nasoslar (getterli nasoslar, sorbsion nasoslar, ba’zida ularni adsorbsion nasoslar deb ham atashadi). 6. Past haroratlarda so‘rib olinayotgan gaz va bug‘larning kondensasiyalanishi hisobiga so‘rib olish jarayoni amalga oshadigan kriogen nasoslar. Biron bir maqsad uchun vakuum nasosi tanlanganda, odatda quyidagi asosiy ko‘rsatkichlar hisobga olinadi: boshlang‘ich bosim, maksimal chiqarib yuborish bosimi, chegaraviy bosim, so‘rib olish tezligi, unumdorlik, vakuum-faktor. Boshlang‘ich bosim P bosh -nasos ishlay boshlaydigan bosim bo‘lib, bu ko‘rsatkich bo‘yicha barcha nasoslarni ikkita katta guruhga ajratish mumkin. a) atmosfera bosimli hajmdan bug‘ va gazlarni so‘rib oluvchi nasoslar. Ularga mexanik, bug‘ ejektorli, suv oqimli, sorbsion va ularga o‘xshash nasoslar kiradi. b) Ishlashi uchun butun vakuum tizilmasida, gazning dastlabki siyraklantirilishini talab qiladigan nasoslar, bular bug‘ oqimli, molekulyar va boshqa nasoslardir. Odatda bu nasoslar uchun dastlabki siyraklashtirish, boshlang‘ich bosimi atmosfera bosimiga teng bo‘lgan birinchi guruh nasoslari bilan yaratiladi. Maksimal chiqarib yuborish bosimi P max - nasosning chiqarib yuborish tomonidagi bosim bo‘lib, undan katta bosimda nasos o‘z ishini to‘xtatadi. Mexanik nasoslar uchun, bu bosim atmosfera bosimidan bir oz yuqori, Bug‘ purkalovchinasoslar uchun esa, u taxminan nasos ishlay boshlaydigan boshlang‘ich bosimga teng. Chegaraviy (qoldiq) bosim P qol -nasosning kirishi berk bo‘lganda, nasos erishadigan bosim. So‘rib olish tezligi S n - ma’lum kirish bosimida, birlik vaqtda, nasosning kirish kesimidan o‘tayotgan gaz hajmi bilan aniqlanadi. U doimiy kattalik emas va odatda kirish bosimi pasayishi bilan kamayadi. Ammo, ma’lum bosimlar oralig‘ida o‘zgarmay qolishi mumkin. Nasosning so‘rib olish tezligi kam o‘zgaradigan bosimlar oralig‘i qanchalik katta bo‘lsa, nasosning sifati shunchalik yaxshi 29 hisoblanadi. Nasos chegaraviy bosimga erishganda, so‘rib olish tezligi nolga teng bo‘ladi. Nasosning unumdorligi Q n - ma’lum kirish bosimida, birlik vaqtda nasos orqali chiqarib yuborilayotgan, PV-birlikdagi gaz miqdori bilan aniqlanadi. Nasosning unumdorligi ham, xuddi so‘rib olish tezligi kabi, kirish bosimiga bog‘liq va chegaraviy bosimga erishilganda nolga teng. Nasosning unumdorligi va so‘rib olish tezligi quyidagi munosabat bilan bog‘langan.SN= Q N PN (2.1) Bu yerda P N -nasosning kirishidagi bosim. Vakuum-faktor X 0 -nasosni amaldagi so‘rib olish tezligining S n , mumkin bo‘lgan maksimal nazariy so‘rib olish tezligiga S naz nisbati bilan aniqlanadi. X0= SN Snaz (2.2) X 0 koeffitsiyent, nasosning amaldagi so‘rib olish tezligi chegaraviy nazariy qiymatidan qancha farq qilishini baholashga imkon beradi. Bundan tashqari nasoslar tanlanganda, bir qator iqtisodiy omillar-elektroenergiya sarfi, suv yoki bug‘ sarfi, xladagent sarfi va shu kabilar ham hisobga olinishi lozim. 2.2.Moy bilan tig’izlanadigan mexanik vakuum nasoslari Bu nasoslar hajmiy ishlaydigan nasoslar turiga kirib, ishchi kamerasining hajmi davriy o‘zgarishi evaziga ishlaydi. Mexanik vakuum nasoslarining ish tarsi porshenli va aylanma bo‘lishi mumkin. Porshenli vakuum nasoslari yarim o‘tkazgichli asboblar ishlab chiqarish sanoatida qo‘llanilmaydi. Moy bilan tig‘izlanadigan aylanma vakuum nasoslari, plastina-rotorli, plastina-statorli va plunjerli bo‘lishi mumkin. Tipik plastina-rotorli mexanik vakuum nasosining k o‘ rinishi va sxematik ishlash tarzi 1.1 rasmda keltirilgan . Zararli fazo va nasosning ishqalanadigan qismlari orasidagi, uncha katta bo‘lmagan tirqishlar moy bilan to‘lgandagina past chegraviy bosimga erishish mumkin. Nasoslarda qo‘llaniladigan moylar ma’lum qovushqoqlikka ega bo‘lishi kerak. 30 Nasosni yurgizib yuborishni mushkullashtirmaslik uchun, xona haroratidan uncha katta bo‘lmagan qovushqoqlikka ega bo‘lishi va boshqa tarafdan, nasosning 60-700C tartibidagi ishchi haroratlarida, tirqishlardagi moyli tig‘izlanish butunligi buzilmasligi uchun, moy yetarli darajada qovushqoqlikni saqlashi lozim. Bundan tashqari, ish jarayonida, moy oksidlanmasligi kerak. Moy past bug‘ elastikligiga ega bo‘lishi ham juda muhim. Moy bilan tig‘izlanadigan mexanik vakuum nasoslari bilan nam gazlar so‘rib olinayotganda, moyning namlanishi yuz beradi. Bunda moy asta sekin suv-moy emulsiyasiga aylanadi va nasosning chegaraviy bosimi ortadi. Shuning uchun, moy bilan tig‘izlanadigan mexanik vakuum nasoslari, odatda, gazoballast qurilmasi bilan jihozlanadi. Bu qurilma yordamida nasosning siqish kamerasiga ballast gaz (atmosfera havosi) kiritilib, siqilishda bug‘larning kondensatsiyalanishiga yo‘l qo‘yilmaydi. Chegaraviy bosimni pasaytirish maqsadida, mexanik vakuum nasoslari ikki bosqichli qilinadi. Bunda, bosqichlardan biri, boshqasi uchun dastlabki siyraklashtirish nasosi vazifasini o‘taydi. 2.2- rasm . P lastina - rotorli nasosning umumiy ko‘rinishi va uning ishlash tarzini tushuntiruvchi sxematik chizmalar: 1- stator , 2- rotor ; 3- ajratuvchi plastina ; 4- purjina ; 5- kirituvchi klapan . Mexanik , bir bosqichli , moy bilan tig ‘ izlanadigan vakuum nasoslari sekundiga bir necha litrdan 500 l / s gacha so ‘ rib olish tezligiga va 50 mkm sim . ust . tartibidagi 31 chegaraviy bosimga ega . 2.3. Tuzoqlar va tuzoqlarga qo’yiladigan asosiy talablar Tuzoqlar asosan , so ’ rib olinayotgan hajmda bosimni tushirish va bug ’ oqimli diffuzion nasoslar qo ’ llanilganda , so ’ rib olish jarayonida hajmga ishchi suyuuqlik bug ’ lari o ’ tib ketishini oldini olish maqsadida qo ’ llaniladi . Ko ’ pincha tuzoqlar , moy bilan tig ’ izlanadigan mexanik nasoslarning ishlashiga salbiy ta ’ sir ko ’ rsatadigan bug ’ larning mexanik nasosga o ’ tib ketishidan himoya qilish uchun ham qo ’ llaniladi . Bundan tashqari , so ’ rib olinayotgan hajmda parsial gaz bosimini o ’ lchash zaruriyati tug ’ ilganda , manometrik datchikka so ’ rib olinayotgan hajmdagi bug ’ lashning yoki nasosdagi bug ’ larning tushishidan himoyalash uchun ishlatiladi . Tuzoqlarning ishlash tarzi turli - tuman bo ’ lishi mumkin : moy bug ’ lari kondensasiyalanishi , adsorbtsiyalanishi , kimyoviy bog ’ lanishi , qattiq zarrachaga polimerizasiyalanishi , uglerod va vodorodga parchalanishi , kislorod tokida kuydirilishi va sh . k . Tuzoqlar qaysi maqsadda qo ’ llanilishiga qarab , ularga u yoki bu talablar qo ’ yiladi . Ular ichidan eng asosiylari quyidagilardir: 1) tuzoqlar, so’rib olinayotgan hajmga ishchi bug’lari o’tib ketishdan yaxshi himoya qilishi kerak, yani maksimal himoyalash qobiliyatiga ega bo’lishi kerak. 2) tuzoqlar iloji boricha, nasosning so’rib olish tezligini kamroq pasaytirishi kerak. To’g’ri tanlangan to’zoq so’rib olish tezligini 40-50% dan ko’pga pasaytirmaydi. 3) davriy ravishda tozalab turish uchun, tuzoqlar osongina qismlarga ajraladigan yoki himoyalovchi elementlarini almashtirish iloji bo’lishi kerak. 4) o’ta yuqori vakuum tizilmalarida qo’llaniladigan tuzoqlar, 450 0 C haroratgacha, gazsizlantirish maqsadida, qizdirila oladigan bo’lishi kerak. 5) tuzoqlarning tuzilishi xladogent sarfining kichik tezligini taminlashi lozim Quydagi 2.2-jadvalda xladogentlarning xossalari keltirilgan. 2.2-jadval. 32 Xladogentlarning xossalari. Xladogent Harorat, 0 C Bug’ hosil bo’lishi-ning yashirin issiqligi, kall/g Solishtirma og’irligi g/sm 3 Qattiq CO 2 Suyuq O 2 Suyuq havo Suyuq azot -78 -183 -186 -196 45 3,3 -- 6,1 1,56 1,14 -- 0,81 Adsorbentsiz tuzoqlar Bu tipdagi tuzoqlar suv bilan sovitiladigan mexanik tuzoqlarga va past haroratlargacha sovitiladigan tuzoqlarga ajratiladi. Hozirgi davrda vakuum texnikasida tuzilishi turli tuman bo’lgan, suv bilan sovitiladigan tuzoqlar ishlatiladi. Past haroratlargacha sovitiladigan tuzoqlar nafaqat ishchi suyuqlik bug’larini so’rib olinayotgan hajmga o’tishi ishonchli to’sadi, balki so’rib olinayotgan hajmdagi bug’ va gazlarni tutib olib, u yerdagi bosimni ham pasaytiradi. Masalan, berk hajmga suyuq azotli idish joylashtirilsa, ma’lum vaqtdan keyin, hajmda suyuq azot haroratida eng uchuvchan modda bug’larining elastikligi bilan aniqlanadigan bosim yuzaga keladi. Odatda, tuzoqlarni sovitish uchun ko’pincha suyuq azot qo’llaniladi. Moy borligida portlash xafi bo’lganligi sababli, suyuq kislorod tuzoqlarda qo’llanilmaydi. Ba’zi hollarda tuzoqlarni sovitish uchun –40 dan –70 0 C gacha harorat ta’lab qilinadi. Masalan, mexanik vakuum nasoslarini suv bug’laridan himoyalash uchun –70 0 C harorat yetarli, chunki bunda suv bug’larining bosimi taxminan 2·10 -3 mm. sim. ust . tashkil etadi. Issiqlikni o’tkazuvchi suyuqlikka botirilgan qattiq uglekislotadan foydalanilganda, bunday haroratga osongina erishiladi. Issiqlik o’tkazuvchi suyuqlik sifatida aseton, spirt, efir yoki trixloretan ishlatiladi. Rasm 33 2.2 da jalyuzali azotli tuzoq sxemasi keltirilgan.Yarim o’tkazgichli termoelementlar asosida ham tuzoqlar ishlab chiqilgan. Bu tuzoqlarda termoelektrik sovish effektidan foydalaniladi. Adsorbsion tuzoqlar Sovitiladigan tuzoqlar so’rib olinayotgan hajmni ishchi suyuqlikning bug’lari tushishidan ishonchli himoya qilsada, ularning asosiy kamchiligi tuzoqqa sovutuvchi modda uzatib turish zarurriyatidir. Alpert taklif etgan tuzoq silindr ko’rinishida bo’lib, uning ichida o’ralgan burama mis folgasi joylashtirilgan. Mis folgasi yuqori haroratda gazsizlantirilib, xona haroratigacha sovitilgandan so’ng, mis folgasining sirti to’yinguncha, oqimli nasosdan kelayotgan teskari oqim mahsulotlarining katta miqdorini tutib qolish qobiliyatiga ega bo’ladi. Shunday tipli tuzoq yordamida bug’ oqimli nasos bilan so’rib olinayotgan tizilmada 1·10 -10 mm. sim. ust . tartibidagi bosim hosil qilish mumkin. Ammo bir vaqtning o’zida, katta o’tkazib yuborish qobiliyatiga ega bo’lgan, bunday tipdagi samarador tuzoqlarni yaratish ancha murakkabdir. Ba’zi kovak moddalarning (adsorbentlar) moy bug’lariga nisbatan yuqori Adsorbsion qobiliyaga ega ekanligi, samarador tuzoqlar yaratish imkonini beradi. Jadvalda adsorbentlarning ko’rsatgichlari keltirilgan. Termosorbsion tuzoqlar Yuqorida keltirilgan tuzoqlarning jiddiy kamchiligi kichik o’tkazib yuborish qobiliyatiga ega ekanligidir. Suyuq azot yoki boshqa xladagentlardan foydalanish ham ma’lum noo’ng’ayliklarni keltirib chiqaradi. Termosorbsion tuzoqlar esa, bu kamchiliklardan holi va ishlash tarzi titan plyonkasining katalitik va sorbsion xossalaridan foydalanishga asoslangan. Tuzoqda titan bilan changlanadigan ikkita harorat zonasi ko’zda tutilgan. Birinchisi issiq zona bo’lib, u yerda bug’-moy diffuzion nasosdan kelayotgan uglevodorod birikmalari jadal parchalanadi. Ikkinchisi sovuq zona, u yerda parchalanish mahsulotlari sorbsiyalanadi (yutiladi). Tuzoqning korpusi 3 suv bilan sovitiladi. Korpus uchta flanesga ega. Yuqorigi 34 flanesda titan-molibdenli simdan tayyorlangan bug’latgichni qizdirish uchun mo’ljallangan tok kiritgich o’rnatilgan. Korpusning pastki qismida antimigrasion to’siq ko’zda tutilgan bo’lib, u tuzoq korpusi bilan himoyalovchi element orasidagi tirqish orqali, devor bo’yicha moyning migrasiyasiga to’sqinlik qiladi. Tuzoqning pastki qismidagi flanes bilan, bug’-moyli diffuzion nasos 7 biriktiriladi. Yonidagi flanes esa so’rib olinayotgan hajmga ulanadi. Bevosita qizdirgichli bug’latgich 2 ishlaganda, tuzoqning ichki devorlari va himoyalovchi element 4 to’xtovsiz titan bilan changlanadi. Bunda nurlanish evaziga himoyalovchi element ≈200 0 C gacha qiziydi va unda uglevodorodlarning jadal parchalanishi ro’y beradi. Parchalanish mahsulotlari qisman bug’ moy diffuzion nasosi bilan so’rib olinadi, ammo ularning asosiy qismi tuzoqning sovitilayotgan devoriga to’xtovsiz changitilayotgan titanning faol plyonkasi tomonidan yutiladi. Shuni qayd qilish lozimki, bunday tuzoqlar qo’llanilganda, qoldiq gazlar tizilmasidagi uglevodorodlarning parsial bosimi ancha kichik qiymatlargacha kamayadi, bug’ moy-diffuzion nasosning chegaraviy bosimi bir tartibga pasayadi va past bosimlarda nasosning so’rib olish tezligi ortadi. 35 Rasm 2.3 Termosorbsion tuzoq . 1- metallokeramikali tok kiritgich ; 2- bevosita qizdirgichli bug ’ latgich ; 3- korpus ; 4- himoyalovchi element ; 5- antimigrasiyaga qarshi to ’ siq ; 6- suv bilan sovitiladigan qalpoqcha ; 7- bug ’- moyli diffuzion nasos . Elektrik tuzoqlar Yuqorida zikr etilgan tuzoqlar , asosan so ’ rib olinayotgan hajmni yuqori vakuumli bug ’- oqimli nasosning ishchi suyuqligi bug ’ laridan himoyalash va qoldiq bosimni pasaytirish uchun mo ’ ljallangan . Moy bilan tig ’ izlanadigan mexanik vakuum nasoslari bilan hajmlar so ’ rib olinayotganda , sorbsion tuzoqlar qatori , elektrik ( ionli ) tuzoqlar ham qo ’ llaniladi . Invers - magnetron tipli tuzoqda ( rasm 2.4) elektr razryadi qo ’ llanilib , uning ta ’ siri natijasida uglevodorodlar so ’ rib olinuvchi gazlarga parchalanmaydi , ba ’ lki katod - korpus sirtiga tushayotgan qattiq polimerlashgan zarrachalarga aylanadi . Polimerlanish jarayoni kechishining asosiy sharti, uglevodorodning elektrodlar sirtiga kelib tushishidir. Shuning uchun, iloji boricha uglevodorodlarning ionlanishini va korpus-katodga tushishini ta’minlash zarur. Elektrodlar shakli va ulardagi kuchlanishni shunday tanlash lozimki, ionlashish jarayoni va mos ravishda polimerlanish, iloji boricha to’liq kechishi kerak. Ushbu tuzoqda samarali ionlashish, kesishgan elektr va magnit maydonlarida elektronlarning sikloidal trayektoriya bo’yicha harakatlanishi evaziga bo’ladi. Elektr va magnit maydonlari kuchlanganliklarining qiymati shunday tanlanishi lozimki, bunda elektronlar trayektoriyasining uzunligi eng katta bo’lishi kerak. Elektronlar anodga, hosil bo’lgan ionlar esa katodga tomon yo’naladi. Ionlar sovuq katod bilan to’qnashganda, katoddan yangi elektronlar urib chiqaradi, bu elektronlar razryadni tutib, bir vaqtning o’zida polimerlanish jarayonining samarali kechishini ham ta’minlaydi. Tuzoq ikki biriktiriluvchi flanesga ega bo’lgan, zanglamas po’latdan tayyorlangan silindr ko’rinishidagi korpusdan 1 iborat. Flaneslarning biri yechiladigan qilib yasalgan. Tuzoqning o’qi bo’yicha sterjen 2 (anod) 36 joylashgan bo’lib, unda uglevodorod molekulalarining elektrodlar sirti bilan to’qnashish sonini oshiruvchi bir qator disklar o’rnatilgan. Yuqori musbat kuchlanish sterjenga 2 tok kiritgich 6 orqali beriladi. Tok kiritgich korpusdan ftoroplastli jipslagich 5 bilan izolyasiyalangan. Rasm 2.4 Elektrik (ionli) tuzoq Aksial magnit maydoni silindr shaklida magniko qotishmasidan tayyorlangan doimiy magnit bilan hosil qilinadi. Magnit korpusning sirtiga joylashtirilgan bo’lib, tuzoqni havo bilan konvektiv sovitishga imkon beradigan teshiklari bor qoplama bilan berkitilgan. Tuzoq uzoq vaqt davomida uzluksiz ishlaydi, ancha kam quvvat sarf qiladi. Masalan 1·10 -2 mm. sim. ust. bosimida tok 3,5 mA , 1·10 -4 mm. sim. ust . bosimida esa tok 1,5 mA ni tashkil qiladi. Bunday tuzoqlarning qo’llanilishi, ularning yuqori samaradorlikka ega ekanligini ko’rsatdi. 2.4.Bosimni o’lchashga mo’ljallangan asboblarning tasnifi Siyraklashtirilgan gaz bosimini o’lchash uchun mo’ljallangan apparaturalar har qanday vakuum tizilmasining ajralmas qismidir. Atmosfera bosimidan past bo’lgan gaz bosimini o’lchash uchun mo’ljallangan asboblar vakuummetrlar deyiladi. Ko’pchilik vakuummetrlar bosim signalini elektr signaliga aylantiradigan datchik va o’lchash blogidan iborat bo’lgan ikki elementdan tashkil topgan. Shuni qayd qilish lozimki, adabiyotda va amaliyotda datchik iborasi qatorida manometr iborasi ham qo’llaniladi, ammo manometr tushunchasining ma’nosi ancha kengroq. Manometr vakuummetr ham, atmosfera bosimidan yuqori bosimlarini o’lchaydigan asbob ham bo’lishi mumkin. 37 Ishlash tarziga ko’ra vakuummetrlarni quyidagi sinflarga birlashtirish mumkin. 1. Bosimni to’g’ridan-to’g’ri o’lchaydigan suyuqlikli vakuummetrlar (U – shaklidagi vakuummetrlar va ularning o’zgargan shakllari) 2. Ishlash tarzi ideal gazning izotermik siqilishi qonuniga asoslangan kompressiyali vakuummetrlar (Mak-Leod vakuummetrlari) 3. Sezgir element sifatida silfon, membrana va sh.k. qo’llaniladigan deformasiyali vakuummetrlar. Bunday vakuumetrlarda sezgir element deformasiyasining qiymati bosim o’lchovi bo’lib xizmat qiladi. 4. Gaz issiqlik o’tkazuvchanligining bosimga bog’liqligi qo’llaniladigan issiqlikli-elektrli vakuummetrlar. Ular termoparali va qarshilikli vakuummetrlarga bo’linadi. 5. Gazning ionlashuvi qo’llaniladigan ionizasiyali vakuummetrlar. Bu sinf vakuummetrlarini o’z navbatida quyidagi guruhlarga ajratish mumkin. a) Past bosimlarda, elektr va magnit maydonlari ta’sirida yuzaga keladigan razryadning toki, bosim o’lchovi bo’lib xizmat qiladigan elektrorazryadli vakuummetrlar. b) Radiofaol parchalanishda hosil bo’ladigan α -zarrachalar oqimi ta’sirida gazlar ionlashadigan radioizotopli vakuummetrlar. v) Qizigan katoddan emissiyalanayotgan elektron oqimi bilan gazlarning ionlashishi amalga oshadigan elektronli-ionizasion vakuummetrlar. Vakuummetrlar bilan o’lchanadigan bosimlar sohasi rasm 3.1da keltirilgan. Bundan tashqari, vakuummetrlarning barchasini bilvosita va bevosita ishlaydigan vakuummetrlarga ajratish mumkin. Bevosita ishlaydigan vakuummetrlarga gaz bosimidan to’g’ridan-to’g’ri ta’sirlanadigan asboblar kiradi. Bunday vakuummetrlarning metrik o’lchov xossalarini oldindan hisoblash yoki dinamometrli asboblar bilan darajalash orqali olish mumkin. Bevosita vakuummetrlar bilan bosimni o’lchash, asosan gaz tarkibiga va gazning haroratiga bog’liq emas. 38 αBu asboblar 760·10 -5 mm. sim. ust . ko’amini qamrab olgan, chunonchi ularning nisbiy xatoligi bosim qancha yuqori bo’lsa, shuncha kichik. Bevosita ishlaydigan vakuummetrlarga suyuqlikli, kompressiyali va deformasiyali vakuummetrlar kiradi. Rasm 2.5 Vakuummetrlar o’lchaydigan bosimlar sohasi. Bilvosita ishlaydigan vakuummetrlar bosimning o’zini emas, balki uning biron bir funksiyasini o’lchaydi va odatda datchik hamda radiotexnik o’lchash blogidan iborat bo’ladi. Bu vakuummetrlar bilan gaz bosimi o’lchanganda, o’lchash natijasi gazning turi va gazning haroratiga bog’liq bo’ladi. Bilvosita ishlaydigan vakuummetrlarning shkalalari bosim birliklarida yoki elektr birliklarida aniq o’lchamga keltiriladi. Oxirgi holda esa, elektr birliklaridan bosim birligiga o’tkazadigan darajalash egriliklari yoki asbobning sezgirligi asboblarga ilova qilinadi. Bilvosita ishlaydigan vakuummetrlarni bevosita ishlaydigan vakuummetrlar bilan darajalash orqali darajalash egriliklari tuziladi. Amalda, 10 -5 mm. sim. ust . dan past bosimlarni, faqat bilvosita ishlaydigan asboblar bilan o’lchash mumkin, chunki bunday bosimlardagi kuchlanish nixoyatda kichik (10 -5. mm. sim. ust . da 1,3·10 -8 kg/sm 2 ). 10 -5 mm . sim. ust . dan past bosimda, bosim yuklama sifatida o’z ma’nosini yo’qotadi. 39 10 -5 . mm. sim. ust . dan past bosimlar uchun boshqa ko’rsatgich, ya’ni birlik hajmdagi gaz zarrachalarining zichligi bo’lgan molekulyar konsentrasiya hodisani yoqqol ko’rsatadi va aynan uni bilvosita ishlaydigan vakuummetrlar o’lchaydi. Bilvosita ishlaydigan vakuummetrlar 10 -13. mm. sim. ust . dan atmosfera bosimigacha gaz bosimlarini o’lchash qobiliyatiga ega. Ularga issiqlikli-elektrli va ionizasion vakuummetrlar kiradi. Suyuqlikli vakuummetrlar Suyuqlik vakuummetrlarida (o’lchash sohasi 760÷10 -2 mm. sim. ust .) o’lchanayotgan bosim yoki bosimlar farqi suyuqlik ustuni bosimi bilan muvozanatlashadi. Vakuummetr U – shaklidagi trubka bo’lib, ichi suyuqlik (simob yoki vakuum moyi bilan) to’ldirilgan bo’ladi. Trubkaning bir tirsagi ichidagi bosim o’lchanayotgan gaz bosimida P bo’lsa, ikkinchisi esa ma’lum P k -bosimda bo’ladi. Tirsaklardagi gaz bosimlarining farqi h balandlikdagi suyuqlik ustuni bilan muvozanatlashadi. Ya’ni (P-P k )=gρ h , Bu yerda: g- erkin tushish tezlanishi; ρ -suyuqlik zichligi; Amaliyotda ochiq tirsakli va berk tirsakli suyuqlikli vakuummetrlar qo’llaniladi.Birinchi holda P k =P atm , shu sababli atmosfera bosimi bilan aniqlanayotgan bosim orasidagi farq o’lchanadi. Ikkichi holda esa, P k nolga tenglashtiriladi va gazning absolyut bosimi o’lchanadi. Moy bilan to’ldirilgan vakuummetrlar ancha sezgirroq, chunki moyning zichligi taxminan simobning zichligidan 15 marta kichik. Ammo, moy gazni o’zida yaxshi eritishini ham hisobga olish zarur. Kompressiyali vakuummetrlar Kompressiyali vakuummetrlarning (Mak-Leod manometrlari) ishlash tarzi izotermik siqilish qonuniga ( PV =const) asoslangan. 2.7-rasmda ishchi suyuqlik sifatida simob olingan kompressiyali vakuummetrlarning asosiy o’lchash qismi keltirilgan. Vakuummetrlarning yuqori qismi, bosimi o’lchanayotgan hajmga, pastki qismi 40 simobli idishga tutashtiriladi. Vakuummetrlarning o’lchash kallagi o’lchash kapillyari bor bo’lgan sferali hajmdan va o’lchash kapillyari yonida joylashgan taqqoslash kapillyaridan iborat. O’lchash xatoligini kamaytirish maqsadida o’lchash kapillyari bilan taqqoslash kapillyarining diametrlari bir xil qilib tayyorlangan. O’lchash oldidan simob cho’kkan holatda va sferali hajm so’rib olinayotgan hajm bilan tutashgan bo’lib, undagi gaz bosimi P ga teng. O’lchash paytida, simob ustuni ko’tariladi va sferali hajmni o’lchash hajmidan uzadi. Keyinchalik simob ustuni ko’tarila bo’rib, sferali hajm simob bilan to’ladi, gaz esa 1 kapillyarda P 1 bosimga siqiladi. P 1 bosimni o’lchashning ikki usuli ma’lum: chiziqli va kvadratli shkala buyicha. Chiziqli shkala bo’yicha bosim o’lchanganda (2.7-rasm b) simob 1 kapillyarda belgi qo’yilgan balandlikgacha ko’tariladi. O’lchash kapillyaridagi 2 gazning bosimi P 1 yaqqolki, belgidan hisoblangan taqqoslash kapillyaridagi 3 simob ustunining balandligiga teng. O’lchash kapillyarining belgidan yuqorigi qismining hajmi oldindan ma’lum. Rasm 2.6 Suyuqlikli vakuummetr 41 2.7-rasm. Simobli kompressiyali vakuummetrning o’lchash kallagi. a-o’lchash oldidan, b-chiziqli shkala metodi yordamida o’lchash, 1-sferali hajm, 2- o’lchash kapillyari, 3-taqqoslash kapillyari, 4-ishchi hajmga tutashtiriluvchi trubka. Bunda PV=P 1 V 1 yokiP = V 1 V P1= V 1 V h= c1h (2.3) bu yerda: P -so’rib olinayotgan hajmdagi bosim, mm. sim. ust. P 1 =h -o’lchash kapillyari 2 dagi bosim, mm. sim. ust. V -o’lchash kapillyari bilan sferaning hajmi, sm 3 . V 1 - simob bilan to’lmagan o’lchash kapillyarini qismining hajmi. C 1 -vakuummetrning doimiysi. Past bosimlarni o’lchash uchun kompressiyalash darajasi V V 1 = 1 c1 katta qilib olinadi. Kengroq bosimlar ko’lamini o’lchash uchun kvadratli shkalalar usuli qo’llaniladi. Bu holda taqqoslash kapillyaridagi 3 simob, o’lchash kapillyarining uchiga mos keladigan balandlikkacha ko’tariladi. O’lchash kapillyaridagi bosim ikki kapillyardagi simob ustuni balandliklarining farqiga teng. O’lchash kapillyaridagi 42 gaz hajmi V = πd 2h/4 , bu yerda d o’lchash kapillyarining diametri. So’rib olinayotgan hajmdagi bosim. P= V1 V P1= πd 2h 4V h= ch 2 (2.4) bu yerda: d -kapillyar diametri, mm; h -simob balandligi, mm; c- vakuumetrning doimiysi. Deformasiyali vakuummetrlar Deformasiyali vakuummetrlarda bosim o’lchovi bo’lib, sezgir elementning deformasiyalanish qiymati xizmat qiladi. Amaliyotda, asosan uch tipli deformasion vakuummetrlar keng qo’laniladi: trubkali, membranali va silfonli. Trubkali sezgir elementli vakuummetrlarda, ichidagi bosim o’zgarganda sirtmoqsimon trubkaning egrilik radiusi o’zgarishi effektidan foydalaniladi. Membranali vakuummetrlarda biron-bir tarafida ortiqcha bosim bo’lganda, membrananing egilishidan foydalaniladi. Sezgirlikni oshirish va ichki zo’riqishlarning ta’sirini yo’qotish maqsadida membranalar odatda konsentrik burmalar shaklida tayyorlanadi. Silfonli vakuummetrlar ishlash mohiyatiga ko’ra, membranali vakuummetrlardan farq qilmaydi, ammo ularda sezgir elementning yo’li kattaroq. Barcha hollarda ham sezgir elementning deformasiyasi nihoyatda kichik va shuning uchun ularni qayd qilishda, qayd qiluvchi asbob strelkasi siljishini oshiradigan aylantiruvchi mexanizmlardan foydalaniladi. Ba’zi vakuummetr tuzilmalarida sezgir element induktiv datchik bilan bog’langan. Odatda induktiv datchikning g’altagi muvozanatlashtirilgan ko’prikning bir yelkasiga ulangan bo’lib, bosim o’zgarganda muvozanat buzilishi o’lchash asbobida qayd qilinadi. Induktiv datchiklar qatorida, ba’zida sig’imli datchiklar ham qo’llaniladi. Bu holda kondensatorning bir obkladkasi sezgir 43 element sirtining bir qismi yoki u bilan bog’langan plastina bo’lishi mumkin. Sig’imli datchiklar uncha yuqori bo’lmagan bosimlarni o’lchaydigan vakuummetrlarda qo’llaniladi. Deformasiyali vakuummetrlarni absolyut qoldiq bosimni o’lchaydigan va so’rib olinayotgan hajmdagi bosimni atmosfera bosimi bilan taqqoslaydigan vakuumetrlarga ajratish mumkin. Birinchi guruh vakuummetrlari ikki kamerali bo’lib, ularning birida bosim o’zgarmas qilib saqlanadi (ko’pincha P<10 -2 mm. sim. ust .). Ikkinchi kamera o’lchanayotgan hajmga ulanadi. Bu guruh asboblar qoldiq gazlarni to’g’ridan- to’g’ri ko’rsatadi va bunda xonadagi havoning barometrik bosimi o’lchash natijalariga ta’sir qilmaydi. Ikkinchi guruh asboblari bilan qoldiq gaz bosimi o’lchaganda esa, o’lchash paytidagi, xonadagi barometrik bosimni P bar bilish lozim. Issiqlikli – elektrli vakuummetrlar Issiqlikli-elektrli vakuummetrlarning ishlash tarzi gazning issiqlik o’tkazuvchanligi bosimga bog’liq ekanligiga asoslangan. Past bosimlarda, molekulyar maromda gazning issiqlik o’tkazuvchanligi zarachalar zichligi bilan belgilanadi, ya’ni bosimga proporsional. Qovushoq maromda, molekulalarning o’rtacha erkin chopish yo’li, qizdirilgan jism bilan datchik devorlari orasidagi masofadan ancha kichik bo’lganda, gazning issiqlik o’tkazuvchanligi bosimga bog’liq emas. O’tish maromida issiqlikning uzatilishi bosim ortishi bilan doimiy qiymatga ortadi. Amalda, gaz issiqlik o’tkazuvchanligining bosimga bog’liqligi, gaz molekulalarining erkin chopish yo’li issiq sim radiusidan katta bo’lgandagina namoyon bo’ladi. Issiqlikli-elektrli vakuummetrlar datchigining eng oddiy tizilmasi shisha yoki metall trubka bo’lib, ichida o’q bo’yicha tok o’tkazib qizdiriladigan sim joylashtirilgan. Simga uzatilayotgan elektr energiyasi gazni qizdirish, nurlanish va elektr kiritgichlar orqali issiqlikning olib ketilishiga sarf bo’ladi. Energiyaning 44 muvozanati quyidagi tenglama orqali ifodalanishi mumkin. I 2 R 0 (1+ ∆T)=cP∆T+b∆T+δ(T 4 - T04 ) (2.5) Bu yerda: I -datchikning simi orqali o’tayotgan tok; R 0 -atrof-muhit haroratidagi datchik simining qarshiligi;  -sim materialining temperaturaviy qarshilik koeffisiyenti; T -sim harorati; T 0 -devor (xona) harorati ; ∆T=T-T 0 c,  , b-proporsionallik koeffisiyentlari; R bosimni (3.3) tenglamadan topish mumkin; P= I2R(1+αΔT )− вΔT − δ(T 4− T0 4) cΔT (2.6) Bu tenglama datchikning darajalash egriligini ifodalaydi, chunonchi bosimning o’zgarishi haqida T va T 0 haroratlar o’zgarmas bo’lganda, qizdirgich tokining o’zgarishi bilan ham, qizdirgich toki o’zgarmas bo’lganda, sim haroratining T o’zgarishi bo’yicha ham xulosa qilish mumkin. Qarshilikli manometrik datchik, ba’zida Pirani datchigi deb ham ataladi. Datchikning umumiy ko’rinishi rasm 2.8 da keltirilgan. Datchikning korpusi metalldan tayyorlangan bo’lib, uning ichida markazidan volframli (ba’zi datchiklarda platinali) sim tortilgan. Datchiklar, simning o’zgarmas harorati maromida ishlaydi. Datchik o’zgaruvchan tok generatori qarshiliklar ko’prigining bir yelkasiga ulanadi. Rasm 2.8. Pirani datchigi 45 Generator signalining o’zgarishi, bosim o’zgarishidan dalolat berib, strelkali asbobda qayd qilinadi. Bunday datchiklar 2·10 -2 ÷30 mm. sim. ust bosimlar sohasida vakuum tizilmasini boshqarish va blokirovka zanjirlarida ishlatish uchun ham mo’ljallangan. Termoparali vakuummetrlar qizdirgich tokining o’zgarmas maromida yoki qizdirgich haroratining o’zgarmas maromida ishlaydi. Birinchi holda bosim o’zgarishi natijasida qizdirgich harorati o’zgaradi va demak, issiqlik EYUK ham o’zgaradi. Issiqlik EYuK miqdori bo’yicha esa, bosim baholanadi. Termoparali datchiklar yordamida bosimni o’lchash aniqligi qizdirgich tokini to’g’ri tanlab olinishiga bog’liq.Ikkinchi holda esa simning harorati o’zgarmas qilib saqlanadi. Bosim o’lchovi sifatida qizdirgich tokining qiymati hisoblanadi. Issiqlik-elektrli vakuummetrlarning datchiklariga atmosfera havosi ta’sir etmaydi va ular amalda, cheksiz xizmat qilish muddatiga ega. Ularning kamchiligiga nisbiy inersionligini, ya’ni bosim keskin o’zgarganda, vaqt bo’yicha natija olish orqada qolishini kiritish mumkin. Magnitli elektrorazryadli vakuummetrlar Magnitli elektrorazryadli vakuummetrlarning datchiklarida anod-katod oralig’idagi razryad tokining bosimga bog’liqligi qo’llaniladi. Magnitli elektrorazryadli datchik anod va katoddan tashkil topgan ikki elektrodli tizimdan iborat. Chegaralovchi ballast qarshilik orqali anodga yuqori kuchlanish beriladi. Ballast qarshilik, yuqori bosimlarda datchik elektrodlaridagi ishchi kuchlanishlar farqini pasaytirib, elektrodlar oralig’ida yoy razryadi yuzaga kelishining oldini oladi. Anod o’qi bo’yicha kuchlanganligi 200 dan 2000 e bo’lgan doimiy magnit maydoni qo’yiladi. Bu maydon razryad oralig’idagi plazmani stabillashtiradi va datchikning sezgirligini oshiradi. Agar biron bir sabab bilan katod oldida elektronlar paydo bo’lsa, unda elektr va magnit maydonlarining birgalikdagi ta’siri natijasida ular musbat zaryadlangan anodga qarab, uzunlashtirilgan trayektoriya bo’ylab harakatlanadi. Bunda elektronlarning qoldiq gaz molekulalari (atomlari) bilan to’qnashish va ularni 46 ionlashtirish ehtimoliyati ortadi. Ionlashishda hosil bo’lgan musbat ionlar katod tomon harakatlanadi va unda neytrallashadi. Yetarli darajada energiyaga ega bo’lgan musbat ionlar katod bilan uchrashganda katod materialidan ikkilamchi elektronlarni urib chiqaradi. Rasm 2.9 Termoparali manometrik datchikning sxemasi Bu elektronlar anod tomon harakatlanib, gazlarni ionlashtiradi. Katoddagi musbat ionlar toki va undagi ikkilamchi elektronlar tokining yig’indisi anod zanjiridagi elektron tokka son jihatidan teng. Gazning ionlashuvi natijasida elektr razryadi yuzaga kelib, uning toki ancha keng bosimlar sohasida bosimga bog’liq. Manometr razryad tokining I gaz bosimiga P bog’liqligi quyidagi taqribiy formula bilan ifodalanishi mumkin.I≈ E− U 0 Rb+ k Pn bu yerda E - anod kuchlanishi U 0 -eng katta bosim o’lchanayotgandagi datchik elektrodlari orasidagi minimal kuchlanish. R b -tashqi ballast qarshilik. k- datchikning sezgirligini belgilaydigan koeffisiyent. n- daraja ko’rsatgich (odatda n =0,9-1,15) 47 Magnitli elektrorazryadli datchiklar tuzilmasida qiziydigan detallar mavjud emas, shuning uchun oksidlanish xavfi yo’q va tizilmadagi istalgan bosimda ishga tushirilishi mumkin. Elektrorazryadli vakuummetrlar bilan bosim o’lchanganda, datchikning o’zi tomonidan gazlarni so’rib olish effekti kuzatiladi. Magnitli elektrorazryadli datchiklarning majmuasini elektr va magnit maydonlari o’zaro qanday yo’nalganida ko’ra ikki katta guruhga ajratish mumkin: parallel elektr va magnit maydonlarili (Penning datchigi) va o’zaro kesishgan maydonlarli. O’zaro kesishgan maydonlarli datchiklarni o’z navbatida magnetronli va invers-magnetronli datchiklarga ajratish mumkin. (rasm 2.10 va rasm 2.11). Parallel elektr va magnit maydonli datchiklarda eletgronlarning o’q bo’yicha ilgarlanma-qaytma harakatlari ustunroq bo’lib,elektron anodga yaqinlashishdan elektron bir vaqtning o’zida sikloidal ko’rinishdan ham harakatlanadi. Rasm 2.10 Magnitli elektrorazryadli datchiklarning tasnifi, ulardagi elektronlarning asosiy harakat trayektoriyasi. a) O’zaro parallel elektr va magnit maydonli datchiklar; b) Magnetronli; c) invers-magnetronli; 48 Rasm 2.11 Magnitli elektrorazryadli datchik. 1-korpus anod, 2-flanes, 3-izolyator, 4-katod, 5-doimiy magnit. Radioizotopli vakuummetrlar Radioizotopli ionizasion vakuummetrlarning datchigida radiofaol nurlanishlarning gazlarni ionlashtirishi qo’llaniladi. Kollektorga kelayotgan ion toki, nurlanish intensivligiga va gaz zichligiga proporsional. I=kP Bu yerda: I -ion toki: k -datchikning sezgirligi: P-bosim. Radioizotopli datchiklarda gazlarni ionlatish uchun  -zarrachalardan foydalaniladi. Tuzilmasi (rasm 2.12) da keltirilgan radioizotopli datchikda, radiofaol manba sifatida plutoniy-238 qo’llanilgan. Plutoniy-238 disklarda o’tqazilgan bo’lib,titan ikki oksidli himoyalovchi parda bilan qoplangan. Plutoniy-238  -faol radioizotop bo’lib, sizib o’tuvchi  - nurlanishiga ega emas va gazsimon mahsulotlar chiqarmaydi. Uning yarim yemirilish davri 90 yil, bu esa yuqori solishtirma faollikka egaligini ta’minlaydi. Rasm 2.12 Ikki kamerali radioizotopli datchik. Plutoniy-238  -zarrachalarining energiyasi  5,5 meV ga teng. Datchik ikki 49 kameradan iborat: kattasi 10 -4 mm. sim. ust . dan 10 mm. sim. ust . gacha va kichigi 1-760 mm. sim. ust . bosimlar ko’lamini o’lchashga mo’ljallangan. Radioizotopli datchiklarning katta kameras,i silindrli anod 2, manba 2 va xalqasimon ionlar kollektoridan 3 iborat. Datchik anodiga 2 va asbob korpusiga, kollektorga nisbatan, +110 V kuchlanish beriladi. Datchikning katta kamerasi nisbatan yuqori sezgirlikka ega: 2,5·10 -7 A/mm. sim. ust . Radioizotopli ionizasion vakuummetrlar yordamida o’lchanadigan bosimlarning yuqori chegarasi,  - zarrachaning ko’p sonli to’qnashishlar natijasida to’liq energiyalarini yo’qotishi bilan bog’langan. Bunda ion toki o’zining maksimal qiymatiga erishadi (to’yinish ion toki) va bosimning keyingi ortishiga bog’liq bo’lmay qoladi. Yuqori bosimlarni o’lchash uchun kichik kamera mo’ljallangan. Uning o’lchamlari  -zarrachalarning atmosfera bosimidagi erkin chopish yo’lidan kichik bo’lganligi uchun, 760 mm. sim. ust . bosimigacha bosimni o’lchashni ta’minlaydi. Havo bo’yicha kichik kameraning sezgirligi 2,5·10 -12 A/mm. sim. ust . Elektronli ionizasion vakuummetrlar. Eng keng tarqalgan elektronli ionizasion vakuummetrlar datchigi tuzilmasi rasm 2.13 da keltirilgan. Datchikning shisha balloni 1 ichida uch elektrodli tizilma joylashtirilgan. Bu tizilma ionlar kollektori 2, to’rli anod va bevosita qizdiriladigan katoddan 4 iborat. To’rli anodga katodga nisbatan +200 V kuchlanish, silindirik ionlar kollektoriga esa –50 V kuchlanish beriladi. Datchikning to’rli anodi diametri 0,2 mm bo’lgan volframli simdan, bifilyar burama shaklida tayyorlangan. Gazlashtirish maqsadida datchik qizdirilganda spiraldan 3 A tok oqadi. Datchikning volframli katodi qiziganda elektronlar chiqaradi, bu elektronlar anod tomon harakatlanadi. Elektronlarning bir qismi to’rli anoddan o’tib, anod va kollektor bilan chegaralangan fazoga keladi. Kollektor katodga nisbatan manfiy potensialga ega bo’lganligi sababli, elektronlar kollektorga tusha olmaydi. Nol potensialli nuqtada elektronlar to’xtaydi va teskari yo’nalish-musbat zaryadlangan to’rli anod tomon harakatlana boshlaydi. Natijada, to’rli anod atrofida elektronlar 50 to’xtovsiz tebranadi, chunonchi anodga kelib tushguncha o’rtacha 5 tagacha tebranishlar sodir etadi. Bu esa elektronlarning qoldiq gaz molekulalari bilan to’qnashish ehtimoliyatini oshiradi. Elektronlar gaz molekulalari bilan to’qnashganda gaz molekulalari ionlashadi. Hosil bo’lgan musbat ionlar manfiy potensialda turgan kollektorda yig’ilib, uning zanjirda ion tokini yuzaga keltiradi. Rasm 2.13 Elektronli ionizasion manometrik datchik. Ion toki I i elektron tokiga I e va bosimga proporsional bo’lgani uchun quydagini yozish mumkin. P I i =sI e Bu yerda: s-sezgirlik; 1/mm. sim. ust. Ion tokining bosimga qat’iy bog’liqligini olish uchun datchikning elektron toki o’zgarmas qilib olinadi ( 0,5 mA). Unda I i =kP Bu yerda k=sI e , birlik bosimga to’g’ri keladigan ion tokining miqdorini harakterlaydi. k-ba’zida «tokka sezgirlik» yoki «datchik doimiysi» deb yuritiladi. Datchik orqali o’lchanadigan bosimning pastki chegarasi kollektor ion tokining zanjirida, bosimga bog’liq bo’lmagan doimiy tashkil etuvchisi borligi bilan chegaralangan. 51 III. NATIJA VA XULOSALAR 3.1 Qurilmani yig`ish texnologiyasi va yuqori vakuumli nasos postining sxemasi 52 8 Yuqori vakuumli nasos postining sxemasi 1-Mexanik vakuum nasos ; 2-manomertlar ; 3-klapan (ventil); 4-havo qo`yib yuborish uchun maxsus klapan; 5-diffuzion vakuum nasos; 6-tuzoq;7-yuqori vakuumni o`lchash uchun vakuummetr; 8-vakuum olinadigan kamera Bu yerda (1) mexanik vakuum nasos asosiy qurilma bo`lib xizmat qiladi.Mexanik vacuum nasos uch faza tokda ishlaydi,shuning uchun uni tokga ulaganda fazalarni to`g`ri ulash lozim.Aks holda nasos teskari aylanib yog`i toshib ketishi mumkin.Shunday holat kuzatiladigan bo`lsa ixtiyoriy ikkita fazani o`rnini almashtirish yetarli bo`ladi.(2) manometrli dachchik mexanik vacuum nasosni o`zining ishchi bosimini ko`rsatib turadi.(3) diffuzion vakuum nasos bilan mexanik vakuum nasos orasidagi havo so`riladigan quvurni ochib yopuvchi vintel.(4) havo qo`yib yuborish uchun maxsus qism.(5) diffuzion vakuum nasos ,bu qurilma ichidagi yog` qizdirilishi hisobiga yuqori vakuum postini hosil qilib beradi.(6) 531 3 42 5 67 tuzoq qismi,bu qism so’rib olinayotgan hajmda bosimni tushirish va bug’ oqimli diffuzion nasoslar qo’llanilganda, so’rib olish jarayonida hajmga ishchi suyuuqlik bug’lari o’tib ketishini oldini olish maqsadida qo’llaniladi. Ko’pincha tuzoqlar, moy bilan tig’izlanadigan mexanik nasoslarning ishlashiga salbiy ta’sir ko’rsatadigan bug’larning mexanik nasosga o’tib ketishidan himoya qilish uchun ham qo’llaniladi.(7) vakuummetr diffuzion vakuum nasosga vakuum lampa orqali unaladi.Bunda termoparali vakuum lampadan foydalanilgan bo`lib,u termoparani qizishi hisobiga hosil termoelektr yurituvchi kuch vakuummetrda o`lchanadi.Vakuum darajasi qancha yuqori bo`lsa issiqlikning barchasi termoparaga uzatilib termoelektr yurituvchi kuchning qiymati oshib boradi.(8) vakuum olinadigan kameraga diffuziya qilinishi kerak bo`lgan namunalar joylashtirilib vakuum hosil qilingandan so`ng qizdirib uzib olinadi va ampula hosil qilinadi. 54

YUQORI TEMPERATURALI DIFFUZIYA USULI YORDAMIDA KREMNIY ASOSIDAGI QUYOSH ELEMENTLARINI HOSIL QILUVCHI QURILMANI YARATISH MUNDARIJA Bet KIRISH…………………………………………………… I - BOB Vakuum texnologiyasi haqida umumiy ma’lumotlar 1.1 Vakuum haqida tushuncha 1.2 Vakuum texnikasinig asosiy ta’rifi 1.3 Gazlar kinetik nazariyasining asosiy tushunchalari 1,3 Quvurlarning o’tkazib yuboruvchanligini hisoblash 1.4 Yuqori vakuum apparaturasining germetikligi II-BOB QURILMANI YASASH UCHUN KERAK BO`LADIGAN ASBOBLAR VA ULARNING TASNIFI 2.1 Diffuzion vakuum nasosining tuzilishi va ishlash prinsipi 2.2 Mexanik vakuum nasoslarning tuzilishi va ishlash prinsipi 2.3 Tuzoqlar va tuzoqlarga qo’yiladigan asosiy talablar 2.4 Bosimni o’lchashga mo’ljallangan asboblarning tasnifi III-BOB NATIJA VA XULOSALAR 3.1 Qurilmani yig`ish texnologiyasi va yuqori vakuumli nasos postining sxemasi 3.2 Yig`ilgan qurilmaning tavsifi XULOSALAR ………………………………………………… FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR RO YXATIʻ 1

KIRISH Hozirgi vaqtda dunyo miqyosida muqobil energiyadan foydalanish jadal suratlar bilan rivojlanmoqda. Xalqaro energetika agentligining ma’lumotlariga ko’ra, jahon energetika balansida muqobil energiya ulushi 19% ga yaqinlashgan, organik yoqilg’i (neft, gaz, ko’mir) 78% ni, yadro energiyasi esa 3% ni tashkil qiladi. Muqobil energiyaning 9.3% ananaviy tabiiy biomassa(o’tin va boshqalar)ga va qolgan 9.7% qismi yangi muqobil energiya turlariga kiradi (muqobil energiyadan issiqlik energiyasi olish 4.1%, suv yordamida energiya olish 3.7%, elektr energiya olish (suvsiz) 1.1% va bioyoqilg’i 0.8%). Taklif etilayotgan texnalogiyaning asosi bu kremniy kristall panjarasida III va V guruh elementlarini o’z ichiga olgan yangi binar elementar yacheyka hosil qilishga qaratilgandir. Bunga sabab III va V guruh elementlari kremniy panjarasi tugunida joylashgan bo’lib ularning eruvchqanligi juda katta (10 20 -10 2 1 boradi). Toshkent Davlat Texnika Universiteti “raqamli elektronika va mikroelektronika” kafedrasida yaratilgan yangi texnalogiya asosida III va V guruh elementlari ishtirokida kremniy kristal panjarasida binar elementar yacheykalar hosil qilindi (Si2GaSb). Yer yuzida aholi sonini ortib borishi, tabiiy resurslarga bo’lgan ehtiyojni ortishiga sabab bo’lmoqda. Yer osti resurslarini yildan yilga kamayib borishi esa organik yoqilg’i (neft, gaz, ko’mir) narxlarini ortishiga sabab bo’lmoqda. Yadro energiyasidan foydalanish ham juda qimmat va xavfsizlikni talab qiladi. Shuning uchun ham muqobil energiyadan foydalanish dunyo miqyosida yildan-yilga rivojlanib bormoqda. Mavzuning dolzarbligi: Yoqilg’i manbalaridan tejab foydalanish mexanik energiyani, binobarin, elektr energiyasini olish narxini kamaytirishga intilish, uzluksiz tiklanuvchi energiya manbai bo`lgan shamol energiyasidan keng ko`lamda foydalanishga olib keldi. Hozirgi davrda O`zbekiston energetika sistemasi 19 ming sanoat, 80 ming qishloq xo`jaligi, 19 ming kommunal va 3,5 million maishiy iste molchilarni energiya bilan ta`minlaydi‟ . Tadqiqot obyekti va predmeti .Tadqiqot predmeti sifatida qurilmani yig`ish uchun kerak bo`lgan uskunalar (mexanik vakuum nasos,diffuzion vakuum nasos, 2

o`tish trubalari, vakuummetr) tanlab olindi,tadqiqot obyekti sifatida qurilmaning fizik parametrlari (Posim,vakuumga erishish vaqti va h.k) tanlab olindi. Tadqiqot maqsadi va vazifalari : kremniy asosli quyosh elementini olish uchun kerak bo`lgan qurilmani yaratish. Magistrlik dissertatsiya ishini bajarish uchun quyidagi masalalarni amalga oshirish vazifasi qo‘yildi: 1. Kremniyli quyosh elementini olishning mavjud texnologiyalari bilan tanishish ; 2. Qurilmani yig`ish to‘g‘risidagi nazariy ma’lumotlarni to‘plash ; 3 . Na`munani diffuziya jarayoniga tayyorlash texnologiyasi bilan tanishish ; 4. Qurilmani va hosil qilingan quyosh elementini fizikaviy hususiyatlarini o`rganish. I lmiy yangiligi. Tadqiqotning asosiy masalalari va farazlari . Magistrlik dissertatsiyasidagi asosiy masala yuqori temperaturali diffuziya usuli kremniyli quyosh elementini hosil qilish va bu uchun ishlatiladigan qurilmani yig`ish va uni fizik parametrlarini o`rganish. Tadqiqot mavzusi bo‘yicha adabiyotlar sharhi (tahlili). . Tadqiqot da qo‘llanilgan metodikaning tavsifi . Dissertatsiya ishida qurilmani yig`ishning adabiyotlarda keltirilgan texnologik jarayonlarga asoslangan metodlaridan foydalanildi.Dastlab diffusion vakuum nasosi yordamida vakuum hosil qiluvchi sisteme hosil qilindi.So`ngra hosil qilingan vakuum muhutiga namuna joylashtirilib yuqori temperaturalarda diffuziya jarayoni o`tkazildi. Tadqiqot mavzusining ahamiyati . Hozirgi vaqtda dunyo miqyosida muqobil energiyadan foydalanish jadal suratlar bilan rivojlanmoqda. Xalqaro energetika agentligining ma’lumotlariga ko’ra, jahon energetika balansida muqobil energiya ulushi 19% ga yaqinlashgan, organik yoqilg’i (neft, gaz, ko’mir) 78% ni, yadro energiyasi esa 3% ni tashkil qiladi. Muqobil energiyaning 9.3% ananaviy tabiiy biomassa(o’tin va boshqalar)ga va qolgan 9.7% qismi yangi muqobil energiya turlariga kiradi (muqobil energiyadan issiqlik energiyasi olish 4.1%, suv yordamida energiya olish 3.7%, elektr energiya olish (suvsiz) 1.1% va bioyoqilg’i 3

0.8%). Taklif etilayotgan texnalogiyaning asosi bu kremniy kristall panjarasida III va V guruh elementlarini o’z ichiga olgan yangi binar elementar yacheyka hosil qilishga qaratilgandir. 4

I BOB.VAKUUM TEXNOLOGIYASI HAQIDA UMUMIY MA’LUMOTLAR 1.1 . Vakuum haqida tushuncha Vakuum-deganda, biror chegaralangan hajmdagi qoldiq gazlar bosimi, atmosfera bosimidan bir necha marotaba kichik bo‘lgan, ya’ni siyraklashtirilgan gazga aytiladi. Laboratoriyalarda siyraklashgan gazlarning quvur orqali oqimi va ularning ko‘chish hodisasi, hamda gazlarning ionlanish jarayonlari o‘rganiladi. Vakuum tizilmasidagi qoldiq gazlar bosimining asosiy birliklari: Pa (Paskal), Torr yoki mm. sim. ust, atm., bar , va hakazolar. Ular o‘rtasidagi bog‘lanish 1.1-jadvalda keltirilgan. Torr va mkbar birliklar sistemasiga kirmaydi, lekin vakuum tixnikasida juda ko‘p qo‘llaniladi. 1Torr =133 Pa =1,33·10 3 mkbar. Shartli ravishda, vakuumni qo‘ydagilarga ajratish mumkin: past, o‘rta, yuqori va o‘tayuqori. Vakuum darajasini, havosi so‘rib olingan ishchi hajmning chiziqli o‘lchami d bilan, gaz molekulalarining erkin yugurish yo‘li λ lar orasidagi munosibat xarakterlaydi. Vakuum darajasining qoldiq gazlar bosimi birliklari bilan bog‘lanishi 1.2-jadvalda berilgan. Gaz molekulalarining erkin yugurish yo‘li λ gaz bosimiga teskari proporsional, ya’ni λ≈ 1 P . Bu bog‘lanish esa 1.3-jadvalda keltirilgan. 1.1-jadval. Bosim birliklarining o‘zaro bog‘lanishi. Bosim birliklari Pa=N/m 2 Torr=m m .sim .ust D in/sm 2=m kbar Bar Atm . Pa=N/m 2 1 750·10 -5 10 10 -5 0,987·10 -5 Torr=mm.sim.ust 1,333·10 2 1 1,333·10 3 1,333·10 3 1,316·10 -2 5

Похожие

Kremniyda nikelning kislorodli va oltingugurtli komplekslari konsentratsiyasini hisoblash
Quyosh batareyalari
ZOL-GEL USULIDA OLINGAN KVARS SHISHALARDA NURLANISH TA’SIRIDA HOSIL BO’LADIGAN RADIATSION MARKAZLARNI O’RGANISH
Murakkab tarkibli quyosh elementlarining fotolyuminesensiyasini oʻrganish
YUQORI DARAJALI ALGEBRAIK TENGLAMALAR SISTEMALARINI GRYOBNER BAZISLARI YORDAMIDA YECHISH.