Цахилгаан соронзон урсгал хэмжигч(EMF) нь хэмжилтийн өндөр нарийвчлал, найдвартай байдлын улмаас үйлдвэрлэлийн процесст өргөн хэрэглэгддэг.урсгалын хурддамжуулагч шингэний. Эдгээр тоолуурууд нь цахилгаан соронзон судлалын үндсэн зарчим болох Фарадейгийн Цахилгаан соронзон индукцийн хууль дээр үндэслэн ажилладаг. Энэхүү нийтлэлд цахилгаан соронзон урсгалын тоолуур хэрхэн ажилладаг талаар үндсэн онолоос эхлээд практик бүрэлдэхүүн хэсэг, хэрэглээ хүртэл дэлгэрэнгүй тайлбарыг өгсөн болно.
1. Онолын үндэс: Фарадейгийн цахилгаан соронзон индукцийн хууль
Фарадейгийн хуульд дамжуулагч соронзон оронгоор дамжин өнгөрөх үед дамжуулагчийн дагуу цахилгаан хөдөлгөгч хүч (EMF) үүсдэг гэж заасан байдаг. Цахилгаан соронзон урсгалын тоолуурын хувьд тоолуураар урсаж буй дамжуулагч шингэн нь "дамжуулагч" болж ажилладаг бол тоолуурын дотоод соронзон орон нь гадаад соронзон орон болж үйлчилдэг. Өдөөгдсөн EMF нь шингэний хурд, соронзон орны хүч чадал, EMF-ийг хэмжиж буй электродуудын хоорондох зайтай шууд пропорциональ байна.
Математикийн хувьд Фарадейгийн хуулийг дараах байдлаар илэрхийлж болно.
E=k×B×v×D
хаана:
- E нь индукцийн цахилгаан хөдөлгөгч хүч (хүчдэл) юм.
- k нь тогтмол
- B нь соронзон орны хүч чадал юм
- v нь шингэний дундаж хурд юм
- D нь хэмжих хоолойн диаметр (соронзон орон дахь дамжуулагчийн уртыг илэрхийлнэ)
Соронзон орны хүч чадал (B) ба хоолойн диаметр (D) нь өгөгдсөн урсгал хэмжигч дээр тогтмол байдаг тул өдөөгдсөн хүчдэл (E) нь шингэний хурдны (V) шууд хэмжүүр болдог. Хурдыг цаг хугацааны явцад нэгтгэснээр урсгалын хурдыг (нэгж хугацаанд ногдох эзэлхүүн) тооцоолж болно.
2. Цахилгаан соронзон урсгал хэмжигчийн физик бүрэлдэхүүн хэсгүүд
Соронзон ороомог эсвэл соронзон угсралт
ньурсгал хэмжигчшингэний урсгалын чиглэлд перпендикуляр жигд соронзон орон үүсгэдэг соронзон ороомгийн багц эсвэл байнгын соронзон угсралтыг агуулдаг. Соронзон орон нь тогтмол гүйдэл (шууд гүйдэл) эсвэл хувьсах гүйдэл (ээлжит гүйдэл) байж болох бөгөөд хувьсах гүйдлийн талбарууд нь электродын туйлшрал болон дуу чимээний интерференцийг бууруулах чадвараас шалтгаалан илүү түгээмэл байдаг. Хувьсах гүйдлийн соронзон орон ашиглах үед шингэн дэх өдөөгдсөн цахилгаан соронзон хүч нь синусоид байдлаар өөрчлөгддөг бөгөөд энэ нь дохионы боловсруулалтыг хялбаршуулдаг.
Хэмжих хоолой
Хэмжих хоолой нь шингэн дамждаг хэсэг юмурсгалs. Энэ нь ихэвчлэн соронзон оронтой хөндлөнгөөс оролцохоос сэргийлж, нарийвчлалтай хэмжилтийг хангахын тулд соронзон бус болон дамжуулагч бус материалаар (жишээлбэл, PTFE, резин эсвэл керамикаар бүрсэн зэвэрдэггүй ган) хийгдсэн байдаг. Хоолойн дотор талын гадаргуу нь үрэлт болон даралтын алдагдлыг багасгахын тулд гөлгөр бөгөөд шингэн чөлөөтэй урсдаг.
Электродууд
Хэмжих хоолойн ханан дээр шингэний урсгалын чиглэл болон соронзон орны аль алинд нь перпендикуляр байрлах хоёр электродыг бие биенийхээ эсрэг талд байрлуулсан. Эдгээр электродууд нь шингэнтэй шууд харьцдаг бөгөөд өдөөгдсөн цахилгаан соронзон хүчийг илрүүлэхэд ашиглагддаг. Электродуудыг ихэвчлэн зэврэлтэнд тэсвэртэй материалаар (жишээлбэл, Хастеллой, цагаан алт-иридийн хайлш) хийдэг бөгөөд энэ нь янз бүрийн шингэн, ялангуяа түрэмгий эсвэл идэмхий шинж чанартай шингэнд тэсвэртэй байдаг.
Дохионы хөрвүүлэгч
Электродоор илрүүлсэн өдөөгдсөн цахилгаан соронзон хүч нь маш сул цахилгаан дохио бөгөөд ихэвчлэн микровольтын хүрээнд байдаг. Дамжуулагч гэгддэг дохионы хөрвүүлэгч нь энэ дохиог олшруулж, шүүж, боловсруулж, ашиглах боломжтой гаралт болгон хувиргадаг. Энэ нь дохиог 4-20 мА гүйдлийн гогцоо, дижитал дохио (жишээ нь, HART, Modbus) гэх мэт стандарт үйлдвэрлэлийн гаралтын формат болгон хөрвүүлэх эсвэл хяналтын системтэй утасгүй холбогдож, урсгалын хурдыг бодит цагийн хяналт, хяналт хийх боломжийг олгодог.
3. Алхам алхмаар үйл ажиллагааны процесс
- Соронзон орон үүсгэх: Соронзон ороомог эсвэл соронзон угсралт нь хэмжих хоолойд тогтвортой соронзон орон үүсгэдэг. Энэ орон нь шингэний урсгалын чиглэлд перпендикуляр бөгөөд хоолойгоор дамжин хөдөлж буй дамжуулагч шингэн нь хүчний соронзон шугамыг огтлохыг баталгаажуулдаг.
- Цахилгаан соронзон хүчийг индукцлэх: Дамжуулагч шингэн нь хэмжих хоолойгоор урсахдаа соронзон орон дээр хөдөлдөг дамжуулагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Фарадейгийн хуулийн дагуу шингэнээр цахилгаан хөдөлгөгч хүч (EMF) өдөөгддөг. Энэхүү цахилгаан соронзон хүчийг хэмжих хоолойн диаметртэй пропорциональ байна.
- Дохио илрүүлэлт: Хоолойн хананд байрлуулсан хоёр электрод нь өдөөгдсөн цахилгаан соронзон хүчийг илрүүлдэг. Электродууд нь шингэнтэй харьцдаг тул соронзон орон дахь хөдөлж буй шингэний үүсгэсэн цахилгаан потенциалын зөрүүг тогтоодог.
- Дохионы боловсруулалт: Электродоор илрүүлсэн сул EMF дохиог дохионы хөрвүүлэгч рүү илгээдэг. Энд дохио нь хүч чадлаа нэмэгдүүлэхийн тулд олшруулж, дуу чимээ болон хөндлөнгийн оролцоог арилгахын тулд шүүж, стандартчилагдсан гаралтын дохио (жишээ нь, 4-20 мА, дижитал өгөгдөл) болгон хувиргадаг.
- Урсгалын хурдны тооцоо: Боловсруулсан дохиог шингэний урсгалын хурдыг тооцоолоход ашигладаг. Дохионы хөрвүүлэгч нь хэмжсэн цахилгаан соронзон хүчийг урсгалын хурдны утга болгон хувиргахын тулд урсгалын тоолуурын мэдэгдэж буй тогтмолууд (соронзон орны хүч, хоолойн диаметр) дээр үндэслэсэн математикийн алгоритмуудыг ашигладаг бөгөөд үүнийг тоолуур дээр орон нутагт харуулах эсвэл алсын хяналтын системд дамжуулах боломжтой.
4. Гол анхаарах зүйлс ба хязгаарлалтууд
Шингэний дамжуулах чадварын шаардлага
Цахилгаан соронзон урсгал хэмжигчзөвхөн дамжуулагч шингэний урсгалыг хэмжиж чадна. Шаардлагатай хамгийн бага дамжуулах чанар нь үйлдвэрлэгчээс хамаарч өөр өөр байдаг боловч ерөнхийдөө 5-50 мкС/см (микро - Siemens нэг сантиметр) хооронд хэлбэлздэг. Өндөр цэвэршүүлсэн ус эсвэл нүүрсустөрөгч гэх мэт маш бага дамжуулах чадвартай шингэнийг стандарт цахилгаан соронзон долгионоор хэмжихэд тохиромжгүй. Гэсэн хэдий ч бага дамжуулах чадвартай шингэнд зориулагдсан тусгай загварууд нь хэмжилтийн хүрээг өргөжүүлж болно.
Соронзон орны хөндлөнгийн оролцоо
Гадны соронзон орон нь цахилгаан соронзон урсгал хэмжигчийн ажиллагаанд саад учруулж болзошгүй. Үүнийг бууруулахын тулд тоолуурыг зохих ёсоор хамгаалах, газардуулах нь чухал юм. Нэмж дурдахад, том цахилгаан тоног төхөөрөмж эсвэл соронзон орны бусад эх үүсвэртэй ойр байхаас зайлсхийхийн тулд суурилуулах байршлыг сайтар сонгох хэрэгтэй.
Суурилуулалт ба тохируулга
Зөв хэмжилт хийхэд зөв суурилуулалт чухал үүрэгтэй.урсгал хэмжигчТогтвортой, жигд урсгалын профайлыг хангахын тулд дамжуулах хоолойн шулуун хэсэгт хангалттай дээд болон доод урсгалын шулуун хоолойн урттай (ихэвчлэн хоолойн диаметрээс дээш урсгалын 5-10 дахин, доод урсгалын 3-5 дахин) суурилуулах ёстой. Хэмжилтийн нарийвчлалыг цаг хугацааны явцад хадгалахын тулд газар дээр нь баталгаажуулах эсвэл мэдэгдэж буй урсгалын стандартуудтай харьцуулах замаар тогтмол тохируулга хийх шаардлагатай.
Эцэст нь хэлэхэд, цахилгаан соронзон урсгалын тоолуур нь Фарадейгийн Цахилгаан соронзон индукцийн хуулийг ашиглан нарийвчлалтай, найдвартай байдлыг хангадаг.урсгалын хэмжилтдамжуулагч шингэний хувьд. Ус цэвэршүүлэх, химийн боловсруулалтаас эхлээд хүнс, ундаа үйлдвэрлэх хүртэл янз бүрийн үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд тэдгээрийн ажиллах зарчмыг ойлгох нь зөв сонголт, суурилуулалт, ашиглалтын хувьд чухал юм.
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 6-р сарын 24