Mita kwararar lantarkiAna amfani da EMFs sosai a cikin hanyoyin masana'antu saboda daidaito da amincinsu wajen auna ma'aunin ...yawan kwararana ruwa mai sarrafa wutar lantarki. Waɗannan mitoci suna aiki bisa ga Dokar Faraday ta Induction na Electromagnetic, wata ƙa'ida mai mahimmanci a fannin electromagnetism. Wannan labarin ya ba da cikakken bayani game da yadda mitoci masu kwararar wutar lantarki ke aiki, tun daga ka'idar da ke ƙasa zuwa ga abubuwan da ake amfani da su da aikace-aikacensu.
1. Tushen Ka'ida: Dokar Faraday ta Induction na Electromagnetic
Dokar Faraday ta bayyana cewa lokacin da mai jagora ya motsa ta cikin filin maganadisu, ana haifar da ƙarfin lantarki (EMF) a kan mai jagora. A cikin mahallin mitar kwararar lantarki, ruwan da ke gudana ta cikin mita yana aiki a matsayin "mai jagora," yayin da filin maganadisu na ciki na mita yana aiki a matsayin filin maganadisu na waje. EMF da aka haifar yana daidai gwargwado kai tsaye da saurin ruwa, ƙarfin filin maganadisu, da kuma nisan da ke tsakanin electrodes ɗin da ke auna EMF.
A fannin lissafi, ana iya bayyana Dokar Faraday kamar haka:
E=k×B×v×D
inda:
- E shine ƙarfin lantarki da aka haifar (ƙarfin lantarki)
- k shine mai dorewa
- B shine ƙarfin filin maganadisu
- v shine matsakaicin saurin ruwa
- D shine diamita na bututun aunawa (wanda ke wakiltar tsawon mai jagoran a cikin filin maganadisu)
Tunda ƙarfin filin maganadisu (B) da diamita na bututu (D) an daidaita su don mitar kwarara da aka bayar, ƙarfin wutar lantarki da aka haifar (E) ya zama ma'aunin kai tsaye na saurin ruwa (V). Ta hanyar haɗa saurin a tsawon lokaci, ana iya ƙididdige ƙimar kwarara (ƙara a kowane lokaci na naúrar).
2. Abubuwan da ke cikin Ma'aunin Guduwar Wutar Lantarki
Haɗakar Magnet ko Magnet Coils
Themitar kwararaya ƙunshi saitin na'urorin maganadisu ko kuma taron maganadisu na dindindin wanda ke samar da filin maganadisu iri ɗaya daidai gwargwado zuwa ga alkiblar kwararar ruwa. Filin maganadisu na iya zama ko dai DC (kai tsaye - current) ko AC (mai canzawa - current), tare da filayen AC sun fi yawa saboda ikonsu na rage rarrabuwar lantarki da tsangwama amo. Lokacin da aka yi amfani da filin maganadisu na AC, EMF da aka haifar a cikin ruwan shima ya bambanta da sinusoidal, wanda ke sauƙaƙa sarrafa sigina.
Tube Mai aunawa
Bututun aunawa shine sashin da ruwan ke takawa ta cikikwararas. Yawanci ana yin sa ne da kayan da ba na maganadisu ba da kuma waɗanda ba na tura iska ba (kamar bakin ƙarfe da aka yi wa PTFE, roba, ko yumbu) don hana tsangwama ga filin maganadisu da kuma tabbatar da daidaiton aunawa. Fuskar ciki ta bututun tana da santsi don rage gogayya da asarar matsi, wanda ke ba da damar ruwan ya gudana cikin 'yanci.
Electrodes
Ana sanya na'urorin lantarki guda biyu a gaban juna a bangon bututun aunawa, suna daidai da alkiblar kwararar ruwa da kuma filin maganadisu. Waɗannan na'urorin lantarki suna hulɗa kai tsaye da ruwan kuma ana amfani da su don gano EMF da aka haifar. Yawancin lokaci ana yin na'urorin lantarki da kayan da ke jure tsatsa (misali, Hastelloy, platinum - iridium gami) don jure wa fallasa ga ruwaye daban-daban, musamman waɗanda ke da halayen ƙarfi ko lalata.
Mai Canza Sigina
EMF ɗin da aka gano ta hanyar lantarki siginar lantarki ce mai rauni sosai, galibi a cikin kewayon microvolt. Mai canza siginar, wanda aka fi sani da mai watsawa, yana ƙara girma, tacewa, da sarrafa wannan siginar don mayar da ita zuwa fitarwa mai amfani. Yana iya canza siginar zuwa tsarin fitarwa na masana'antu na yau da kullun kamar madaukai na yanzu 4 - 20 mA, siginar dijital (misali, HART, Modbus), ko sadarwa ta waya tare da tsarin sarrafawa, yana ba da damar sa ido a ainihin lokaci da kuma sarrafa ƙimar kwararar.
3. Tsarin Aiki Mataki-da-Mataki
- Samar da Filin Magnetic: Na'urorin maganadisu ko haɗuwar maganadisu suna ƙirƙirar filin maganadisu mai ɗorewa a kan bututun aunawa. Wannan filin yana daidai da alkiblar kwararar ruwa, yana tabbatar da cewa ruwan da ke motsawa ta cikin bututun yana yanke ta cikin layukan maganadisu na ƙarfi.
- Shigar da EMF: Yayin da ruwan da ke gudana ta cikin bututun aunawa, yana aiki a matsayin mai motsi a cikin filin maganadisu. A cewar Dokar Faraday, ana haifar da ƙarfin lantarki (EMF) a cikin ruwan. Girman wannan EMF ya yi daidai da saurin ruwan, ƙarfin filin maganadisu, da diamita na bututun aunawa.
- Gano Sigina: Lambobin lantarki guda biyu da aka sanya a bangon bututu suna gano EMF da aka haifar. Tunda lambobin lantarki suna hulɗa da ruwan, suna kama bambancin ƙarfin lantarki da ruwan da ke motsawa a cikin filin maganadisu ke samarwa.
- Sarrafa Sigina: Ana aika siginar EMF mai rauni da aka gano ta hanyar lantarki zuwa ga mai canza siginar. A nan, siginar tana fuskantar ƙaruwa don ƙara ƙarfinta, tacewa don cire hayaniya da tsangwama, da kuma juyawa zuwa siginar fitarwa mai daidaito (misali, 4 - 20 mA, bayanan dijital).
- Lissafin Yawan Gudawa: Sannan ana amfani da siginar da aka sarrafa don ƙididdige yawan kwararar ruwa. Mai canza siginar yana amfani da algorithms na lissafi bisa ga abubuwan da aka sani na ma'aunin kwararar ruwa (ƙarfin filin maganaɗisu, diamita bututu) don canza EMF da aka auna zuwa ƙimar ƙimar kwararar ruwa, wanda za'a iya nuna shi a gida akan mita ko kuma a aika shi zuwa tsarin sa ido na nesa.
4. Muhimman Abubuwan Da Ake Tunani Da Iyakoki
Bukatar Gudanar da Ruwa
Mita kwararar lantarkiza su iya auna kwararar ruwan da ke amfani da wutar lantarki ne kawai. Mafi ƙarancin wutar lantarki da ake buƙata ya bambanta daga masana'anta amma gabaɗaya yana tsakanin 5 zuwa 50 μS/cm (micro - Siemens a kowace santimita). Ruwa mai ƙarancin wutar lantarki, kamar ruwa mai tsafta ko hydrocarbons, ba su dace da aunawa tare da daidaitattun EMFs ba. Duk da haka, samfuran musamman waɗanda aka tsara don ruwan da ke da ƙarancin wutar lantarki na iya faɗaɗa kewayon aunawa.
Tsangwama a Filin Magnetic
Filayen maganadisu na waje na iya tsoma baki ga aikin mitocin kwararar lantarki. Don rage wannan, kariya mai kyau da kuma ƙasa da mita suna da mahimmanci. Bugu da ƙari, ya kamata a zaɓi wurin shigarwa a hankali don guje wa kusanci da manyan kayan lantarki ko wasu hanyoyin filayen maganadisu.
Shigarwa da Daidaitawa
Shigarwa daidai yana da mahimmanci don aunawa daidai.mitar kwararaya kamata a sanya shi a cikin wani yanki madaidaiciya na bututun mai tare da isasshen tsayin bututun madaidaiciya na sama da ƙasa (yawanci sau 5 - 10 diamita na bututun sama da sau 3 - 5 a ƙasa) don tabbatar da daidaiton yanayin kwararar ruwa. Daidaitawa akai-akai, ko dai ta hanyar tabbatar da wurin ko kwatanta shi da ƙa'idodin kwararar ruwa da aka sani, shima yana da mahimmanci don kiyaye daidaiton ma'auni akan lokaci.
A ƙarshe, mitar kwararar lantarki tana amfani da Dokar Faraday ta Induction na Electromagnetic don samar da daidaito da aminci.ma'aunin kwararadon ruwan da ke amfani da iska. Fahimtar ƙa'idar aikinsu yana da mahimmanci don zaɓar, shigarwa, da aiki yadda ya kamata a aikace-aikace daban-daban na masana'antu, tun daga sarrafa ruwa da sarrafa sinadarai zuwa samar da abinci da abin sha.
Lokacin Saƙo: Yuni-24-2025