Цахилгаан соронзон урсгал хэмжигчдийн дамжуулагч шингэнийг хэмжих гол үүрэг

Цахилгаан дамжуулах орчин дахь харьцуулшгүй нарийвчлал

Цахилгаан соронзон орны үйл ажиллагааны гол цөм нь соронзон бус хоолой дотор үүссэн соронзон орон юм. Дамжуулагч шингэн энэ талбараар урсах үед хоолойн хананд суулгагдсан электродоор хэмжигддэг хурдтай пропорциональ хүчдэл үүсгэдэг. Энэхүү загвар нь урсгалыг тасалдуулж эсвэл цаг хугацааны явцад муудаж болзошгүй хөдөлгөөнт эд анги эсвэл хөндлөнгийн элементүүдийн хэрэгцээг арилгадаг. 5 µS/cm2 хүртэлх дамжуулах чадвартай (ихэнх үйлдвэрийн шингэн, бохир ус, тэр ч байтугай олон ундаа амархан хангадаг босго) цахилгаан соронзон орны хувьд онцгой нарийвчлалыг өгдөг бөгөөд энэ нь ихэвчлэн хэмжсэн утгын ±0.5% дотор байдаг.

Хотын бохир ус цэвэрлэх байгууламжийг авч үзье: ууссан хатуу бодис болон органик бодисоор баялаг түүхий бохир ус нь өндөр дамжуулах чадвартай. Уламжлалт механик тоолуур нь зүлгүүрийн хэсгүүдээс бөглөрөх эсвэл элэгдэхээс болж энд бэрхшээлтэй тулгардаг бөгөөд энэ нь 5-10% хүртэлх алдаа гаргадаг. Үүний эсрэгээр цахилгаан соронзон долгион нь өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна. Усны Байгаль Орчны Холбооны 2023 онд хийсэн судалгаагаар бохир усны шугамд суурилуулсан цахилгаан соронзон долгион нь урсгалын хурд болон бөөмсийн концентраци хэлбэлзэж байсан ч 12 сарын хугацаанд ±0.3% нарийвчлалтай хэвээр байгааг тогтоожээ. Энэхүү нарийвчлал нь цэвэрлэх байгууламжууд урсгалын хэмжээг нарийн хянах, химийн бодисын тунг оновчтой болгох, нийцлийн өгөгдлийг итгэлтэйгээр мэдээлэх боломжийг олгодог.

Төрөл бүрийн дамжуулагч шингэний олон талт байдал

Цахилгаан дамжуулагч шингэн нь хүнсний үйлдвэрт агуулагдах наалдамхай тосны эмульсээс эхлээд химийн боловсруулалтын идэмхий хүчлийн уусмал хүртэл зуурамтгай чанар, температур, химийн найрлагын өргөн хүрээг хамардаг. Цахилгаан соронзон хүчлүүд нь энэ спектрт маш сайн ажилладаг. Тэдний хөндлөнгийн оролцоогүй загвар нь нийцтэй материалуудтай (жишээлбэл, хүчилд зориулсан PTFE доторлогоо эсвэл идэмхий уусмалд зориулсан зэвэрдэггүй ган электродууд) хослуулсан үед зэврэлтээс хамгаалдаг тул механик тоолуурыг устгах шингэнд тохиромжтой.

Уул уурхайн салбарт өндөр дамжуулах чадвартай ус болон эрдэс бодисын холимог болох зутанг хэмжихэд хэцүү шингэн юм. Гэсэн хэдий ч цахилгаан соронзон долгион нь 70% хүртэлх хатуу бодисын агууламжтай зутанг гүйцэтгэлийн алдагдалгүйгээр зохицуулдаг. Чилийн зэсийн уурхай цахилгаан соронзон долгион руу шилжих нь зутан хуримтлагдсанаас болж долоо хоног бүр цэвэрлэгээ хийх шаардлагатай сэлүүрт дугуй хэмжигчтэй харьцуулахад төлөвлөөгүй засвар үйлчилгээг 80%-иар бууруулсан гэж мэдээлсэн. Цахилгаан соронзон долгион нь мөн бодит цагийн урсгалын өгөгдлийг өгч, уурхайд шахуургын хурдыг тохируулж, эрчим хүчний хэрэглээг жилд 12%-иар бууруулах боломжийг олгосон.

Динамик урсгалын нөхцөлд дасан зохицох чадвар

Дамжуулагч шингэн нь хөдөө аж ахуйн усжуулалтын бага хурднаас эхлээд аж үйлдвэрийн дамжуулах хоолой дахь өндөр хурдны урсгал хүртэл хувьсах урсгалын хурдтай байдаг. Цахилгаан соронзон хүч нь өргөн эргэлтийн харьцаанд нарийвчлалыг хадгалдаг - ихэвчлэн 100:1 (жишээлбэл, 0.1-ээс 10 м/с хүртэлх урсгалыг хэмжих) - олон механик тоолуурын 10:1 харьцаанаас хамаагүй давсан байдаг. Энэхүү уян хатан байдал нь целлюлоз, цаас үйлдвэрлэл гэх мэт хэрэглээнд чухал ач холбогдолтой бөгөөд целлюлозын түдгэлзүүлэлт (усны агууламжаас шалтгаалан дамжуулагч) нь үйлдвэрлэлийн мөчлөгийн үед урсгалын огцом хэлбэлзэлтэй байдаг.

Финландын нэгэн цаасны үйлдвэр цайруулах процесст целлюлозын урсгалыг хянахын тулд цахилгаан соронзон долгион ашигладаг байжээ. Тоолуурууд нь цуврал ажиллагааны явцад урсгалын хурд 2 м/с-ээс 8 м/с хүртэл өсөх үед урсгалын хурдыг нарийн хянаж, устөрөгчийн хэт ислийн тунг нарийн тогтоох боломжийг олгодог байв. Энэхүү хяналт нь химийн хаягдлыг 15%-иар бууруулж, цаасны чанарын нягтралыг сайжруулсан бөгөөд үүнийг гэрэлтүүлгийн хэмжилтийн хэлбэлзэл буурсан нь нотолсон.

Байгаль орчин ба эдийн засгийн ашиг тус

Нарийвчлал болон олон талт байдлаас гадна цахилгаан соронзон долгион нь тогтвортой байдал, зардлын хэмнэлтэд хувь нэмэр оруулдаг. Тэдний эрчим хүчний хэмнэлттэй ажиллагаа (ердөө 10 ватт зарцуулдаг) нь урсгалыг хязгаарлаж эрчим хүчийг үрдэг даралтын уналт үүсгэдэг механик тоолууртай харьцуулахад ялгаатай. Германы томоохон хэмжээний химийн үйлдвэрт механик тоолуурыг дамжуулагч уусгагч агуулсан 12 инчийн хоолойд цахилгаан соронзон долгионоор сольсноор шахах эрчим хүчний зардлыг жилд ойролцоогоор 4,000 еврогоор бууруулсан болохыг 2024 оны тохиолдлын судалгаа харуулж байна.

Үүнээс гадна, цахилгаан соронзон долгион нь дамжуулагч шингэний сүлжээнд алдагдлыг илрүүлэхэд тусалдаг. Оролт болон гаралтын цэгүүдийн хоорондох урсгалын зөрүүг тасралтгүй хянаснаар операторууд алдагдлыг илтгэх гажигийг тодорхойлж чаддаг бөгөөд энэ нь хүрээлэн буй орчны бохирдлоос урьдчилан сэргийлэхэд чухал ач холбогдолтой юм. Техас мужийн газрын тос боловсруулах үйлдвэр нь түүхий газрын тос дамжуулах хоолойд бага хэмжээний алдагдлыг (ууссан давснаас болж дамжуулдаг) илрүүлэхийн тулд цахилгаан соронзон долгионыг ашигласан бөгөөд энэ нь цэвэрлэгээний зардал болон зохицуулалтын торгуулийн 500,000 ам.доллараас зайлсхийхэд хүргэсэн.

Дүгнэлт

Цахилгаан соронзон урсгал хэмжигч нь дамжуулагч шингэнийг хэрхэн хэмжихийг шинээр тодорхойлж, уламжлалт хэмжигч эвдэрдэг орчинд хосгүй нарийвчлал, олон талт байдал, найдвартай байдлыг санал болгож байна. Бохир ус цэвэрлэхээс эхлээд уул уурхай, химийн боловсруулалт хүртэл дамжуулагч шингэний өвөрмөц бэрхшээлүүд болох үрэлт, зэврэлт, хувьсах урсгалыг даван туулах чадвар нь орчин үеийн аж үйлдвэр, хотын үйл ажиллагаанд зайлшгүй шаардлагатай болгодог. Аж үйлдвэрүүд үр ашиг, тогтвортой байдлыг улам бүр чухалчилж байгаа тул дамжуулагч шингэний нарийвчлалтай, зардал багатай, стандартад нийцсэн хэмжилтийг хангахад цахилгаан соронзон орны үүрэг улам бүр чухал болох болно.