ເຄື່ອງວັດການໄຫຼຂອງແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ(EMFs) ຖືກນຳໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນຂະບວນການອຸດສາຫະກຳ ເນື່ອງຈາກຄວາມແມ່ນຍຳສູງ ແລະ ຄວາມໜ້າເຊື່ອຖືໃນການວັດແທກອັດຕາການໄຫຼຂອງນ້ຳທີ່ນຳໄຟຟ້າໄດ້. ມິເຕີເຫຼົ່ານີ້ເຮັດວຽກໂດຍອີງໃສ່ກົດໝາຍວ່າດ້ວຍການຊັກນຳໄຟຟ້າຂອງຟາຣາເດ, ເຊິ່ງເປັນຫຼັກການພື້ນຖານໃນວິສະວະກຳໄຟຟ້າ. ບົດຄວາມນີ້ໃຫ້ຄຳອະທິບາຍລະອຽດກ່ຽວກັບວິທີການເຮັດວຽກຂອງມິເຕີການໄຫຼຂອງແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ, ຕັ້ງແຕ່ທິດສະດີພື້ນຖານຈົນເຖິງອົງປະກອບ ແລະ ການນຳໃຊ້ຕົວຈິງ.
1. ພື້ນຖານທິດສະດີ: ກົດເກນການຊັກນຳໄຟຟ້າແມ່ເຫຼັກຂອງຟາຣາເດ
ກົດໝາຍຂອງຟາຣາເດ ລະບຸວ່າ ເມື່ອຕົວນຳເຄື່ອນທີ່ຜ່ານສະໜາມແມ່ເຫຼັກ, ແຮງໄຟຟ້າເຄື່ອນທີ່ (EMF) ຈະຖືກກະຕຸ້ນຜ່ານຕົວນຳ. ໃນສະພາບການຂອງເຄື່ອງວັດແທກການໄຫຼຂອງແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ, ນ້ຳທີ່ນຳໄຟຟ້າໄຫຼຜ່ານເຄື່ອງວັດແທກເຮັດໜ້າທີ່ເປັນ "ຕົວນຳ", ໃນຂະນະທີ່ສະໜາມແມ່ເຫຼັກພາຍໃນຂອງເຄື່ອງວັດແທກເຮັດໜ້າທີ່ເປັນສະໜາມແມ່ເຫຼັກພາຍນອກ. EMF ທີ່ຖືກກະຕຸ້ນແມ່ນສັດສ່ວນໂດຍກົງກັບຄວາມໄວຂອງນ້ຳ, ຄວາມແຮງຂອງສະໜາມແມ່ເຫຼັກ, ແລະໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງເອເລັກໂຕຣດທີ່ວັດແທກ EMF.
ໃນທາງຄະນິດສາດ, ກົດໝາຍຂອງ Faraday ສາມາດສະແດງອອກໄດ້ດັ່ງນີ້:
E=k×B×v×D
ບ່ອນທີ່:
- E ແມ່ນແຮງໄຟຟ້າກະຕຸ້ນ (ແຮງດັນ)
- k ເປັນຄ່າຄົງທີ່
- B ແມ່ນຄວາມແຮງຂອງສະໜາມແມ່ເຫຼັກ
- v ແມ່ນ ຄວາມໄວສະເລ່ຍຂອງນ້ຳ
- D ແມ່ນເສັ້ນຜ່າສູນກາງຂອງທໍ່ວັດແທກ (ເຊິ່ງສະແດງເຖິງຄວາມຍາວຂອງຕົວນຳໃນສະໜາມແມ່ເຫຼັກ)
ເນື່ອງຈາກຄວາມແຮງຂອງສະໜາມແມ່ເຫຼັກ (B) ແລະ ເສັ້ນຜ່າສູນກາງຂອງທໍ່ (D) ຖືກກຳນົດໄວ້ສຳລັບເຄື່ອງວັດແທກການໄຫຼທີ່ກຳນົດໃຫ້, ແຮງດັນໄຟຟ້າທີ່ກະຕຸ້ນ (E) ຈະກາຍເປັນມາດຕະການໂດຍກົງຂອງຄວາມໄວຂອງນ້ຳ (V). ໂດຍການລວມຄວາມໄວເຂົ້າກັນຕາມການເວລາ, ອັດຕາການໄຫຼ (ປະລິມານຕໍ່ໜ່ວຍເວລາ) ສາມາດຄິດໄລ່ໄດ້.
2. ອົງປະກອບທາງກາຍະພາບຂອງເຄື່ອງວັດແທກການໄຫຼຂອງແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ
ຂົດລວດແມ່ເຫຼັກ ຫຼື ການປະກອບແມ່ເຫຼັກ
ເທເຄື່ອງວັດການໄຫຼປະກອບດ້ວຍຊຸດຂົດລວດແມ່ເຫຼັກ ຫຼື ການປະກອບແມ່ເຫຼັກຖາວອນທີ່ສ້າງສະໜາມແມ່ເຫຼັກທີ່ເປັນເອກະພາບຕັ້ງສາກກັບທິດທາງຂອງການໄຫຼຂອງນ້ຳ. ສະໜາມແມ່ເຫຼັກສາມາດເປັນໄດ້ທັງກະແສໄຟຟ້າກົງ (DC) ຫຼື ກະແສໄຟຟ້າສະຫຼັບ (AC) ໂດຍສະໜາມໄຟຟ້າ AC ມັກຈະພົບເລື້ອຍກວ່າເນື່ອງຈາກຄວາມສາມາດໃນການຫຼຸດຜ່ອນໂພລາໄຣເຊຊັນຂອງເອເລັກໂຕຣດ ແລະ ການລົບກວນສຽງລົບກວນ. ເມື່ອໃຊ້ສະໜາມແມ່ເຫຼັກ AC, EMF ທີ່ເກີດຈາກນ້ຳຍັງປ່ຽນແປງໄປໃນທາງຊາຍນ໌, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການປະມວນຜົນສັນຍານງ່າຍຂຶ້ນ.
ທໍ່ວັດແທກ
ທໍ່ວັດແທກແມ່ນສ່ວນທີ່ຂອງແຫຼວຜ່ານໄຫຼs. ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວມັນແມ່ນເຮັດດ້ວຍວັດສະດຸທີ່ບໍ່ແມ່ນແມ່ເຫຼັກ ແລະ ບໍ່ນຳໄຟຟ້າ (ເຊັ່ນ: ເຫຼັກສະແຕນເລດທີ່ຮອງດ້ວຍ PTFE, ຢາງ, ຫຼື ເຊລາມິກ) ເພື່ອປ້ອງກັນການແຊກແຊງກັບສະໜາມແມ່ເຫຼັກ ແລະ ຮັບປະກັນການວັດແທກທີ່ຖືກຕ້ອງ. ພື້ນຜິວພາຍໃນຂອງທໍ່ແມ່ນລຽບເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການສຽດທານ ແລະ ການສູນເສຍຄວາມດັນ, ຊ່ວຍໃຫ້ນ້ຳໄຫຼໄດ້ຢ່າງເສລີ.
ເອເລັກໂຕຣດ
ຂົ້ວໄຟຟ້າສອງອັນຖືກວາງໄວ້ກົງກັນຂ້າມກັນຢູ່ເທິງຝາຂອງທໍ່ວັດແທກ, ຕັ້ງສາກກັບທັງທິດທາງຂອງການໄຫຼຂອງນໍ້າ ແລະ ສະໜາມແມ່ເຫຼັກ. ຂົ້ວໄຟຟ້າເຫຼົ່ານີ້ສຳຜັດໂດຍກົງກັບນໍ້າ ແລະ ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອກວດຫາ EMF ທີ່ເກີດຂື້ນ. ຂົ້ວໄຟຟ້າມັກຈະເຮັດດ້ວຍວັດສະດຸທີ່ທົນທານຕໍ່ການກັດກ່ອນ (ເຊັ່ນ: ໂລຫະປະສົມ Hastelloy, platinum - iridium) ເພື່ອທົນທານຕໍ່ການສຳຜັດກັບນໍ້າຕ່າງໆ, ໂດຍສະເພາະແມ່ນຂອງແຫຼວທີ່ມີຄຸນສົມບັດຮຸນແຮງ ຫຼື ກັດກ່ອນ.
ຕົວແປງສັນຍານ
EMF ທີ່ຖືກກະຕຸ້ນທີ່ກວດພົບໂດຍເອເລັກໂຕຣດແມ່ນສັນຍານໄຟຟ້າທີ່ອ່ອນແອຫຼາຍ, ມັກຈະຢູ່ໃນລະດັບໄມໂຄຣໂວນ. ຕົວແປງສັນຍານ, ເຊິ່ງເອີ້ນກັນວ່າເຄື່ອງສົ່ງສັນຍານ, ຈະຂະຫຍາຍ, ກັ່ນຕອງ, ແລະປະມວນຜົນສັນຍານນີ້ເພື່ອປ່ຽນມັນໄປເປັນຜົນຜະລິດທີ່ໃຊ້ໄດ້. ມັນສາມາດປ່ຽນສັນຍານໄປເປັນຮູບແບບຜົນຜະລິດອຸດສາຫະກໍາມາດຕະຖານເຊັ່ນ: ວົງແຫວນກະແສໄຟຟ້າ 4 - 20 mA, ສັນຍານດິຈິຕອນ (ເຊັ່ນ: HART, Modbus), ຫຼືສື່ສານແບບໄຮ້ສາຍກັບລະບົບຄວບຄຸມ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ສາມາດຕິດຕາມກວດກາ ແລະຄວບຄຸມອັດຕາການໄຫຼໄດ້ໃນເວລາຈິງ.
3. ຂະບວນການດຳເນີນງານແບບເທື່ອລະຂັ້ນຕອນ
- ການສ້າງສະໜາມແມ່ເຫຼັກ: ຂົດລວດແມ່ເຫຼັກ ຫຼື ການປະກອບແມ່ເຫຼັກສ້າງສະໜາມແມ່ເຫຼັກທີ່ໝັ້ນຄົງທົ່ວທໍ່ວັດແທກ. ສະໜາມນີ້ແມ່ນຕັ້ງສາກກັບທິດທາງຂອງການໄຫຼຂອງນ້ຳ, ຮັບປະກັນວ່ານ້ຳທີ່ນຳໄຟຟ້າເຄື່ອນທີ່ຜ່ານທໍ່ຈະຕັດຜ່ານເສັ້ນແຮງແມ່ເຫຼັກ.
- ການຊັກນຳ EMF: ໃນຂະນະທີ່ນ້ຳທີ່ນຳໄຟຟ້າໄຫຼຜ່ານທໍ່ວັດແທກ, ມັນເຮັດໜ້າທີ່ເປັນຕົວນຳທີ່ເຄື່ອນທີ່ໃນສະໜາມແມ່ເຫຼັກ. ອີງຕາມກົດໝາຍຂອງຟາຣາເດ, ແຮງໄຟຟ້າເຄື່ອນທີ່ (EMF) ຈະຖືກຊັກນຳໄປທົ່ວນ້ຳ. ຂະໜາດຂອງ EMF ນີ້ແມ່ນສັດສ່ວນກັບຄວາມໄວຂອງນ້ຳ, ຄວາມແຮງຂອງສະໜາມແມ່ເຫຼັກ, ແລະ ເສັ້ນຜ່າສູນກາງຂອງທໍ່ວັດແທກ.
- ການກວດຈັບສັນຍານ: ເອເລັກໂຕຣດສອງອັນທີ່ວາງໄວ້ເທິງຝາທໍ່ຈະກວດຈັບ EMF ທີ່ຖືກກະຕຸ້ນ. ເນື່ອງຈາກເອເລັກໂຕຣດສຳຜັດກັບຂອງແຫຼວ, ພວກມັນຈະຈັບຄວາມແຕກຕ່າງທາງດ້ານທ່າແຮງທາງໄຟຟ້າທີ່ເກີດຈາກຂອງແຫຼວທີ່ເຄື່ອນທີ່ໃນສະໜາມແມ່ເຫຼັກ.
- ການປະມວນຜົນສັນຍານ: ສັນຍານ EMF ອ່ອນທີ່ກວດພົບໂດຍເອເລັກໂຕຣດຈະຖືກສົ່ງໄປຫາຕົວແປງສັນຍານ. ໃນທີ່ນີ້, ສັນຍານຈະຜ່ານການຂະຫຍາຍເພື່ອເພີ່ມຄວາມແຮງຂອງມັນ, ການກັ່ນຕອງເພື່ອກຳຈັດສຽງລົບກວນ ແລະ ການແຊກແຊງ, ແລະ ປ່ຽນເປັນສັນຍານຜົນຜະລິດມາດຕະຖານ (ເຊັ່ນ: 4 - 20 mA, ຂໍ້ມູນດິຈິຕອນ).
- ການຄິດໄລ່ອັດຕາການໄຫຼ: ສັນຍານທີ່ຖືກປະມວນຜົນແລ້ວຈະຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຄິດໄລ່ອັດຕາການໄຫຼຂອງນໍ້າ. ຕົວແປງສັນຍານໃຊ້ອັລກໍຣິທຶມທາງຄະນິດສາດໂດຍອີງໃສ່ຄ່າຄົງທີ່ທີ່ຮູ້ຈັກຂອງເຄື່ອງວັດການໄຫຼ (ຄວາມແຮງຂອງສະໜາມແມ່ເຫຼັກ, ເສັ້ນຜ່າສູນກາງທໍ່) ເພື່ອປ່ຽນ EMF ທີ່ວັດແທກໄດ້ເປັນຄ່າອັດຕາການໄຫຼ, ເຊິ່ງສາມາດສະແດງຢູ່ໃນເຄື່ອງວັດ ຫຼື ສົ່ງໄປຫາລະບົບຕິດຕາມກວດກາທາງໄກ.
4. ການພິຈາລະນາ ແລະ ຂໍ້ຈຳກັດຫຼັກ
ຄວາມຕ້ອງການດ້ານການນຳໄຟຟ້າຂອງແຫຼວ
ເຄື່ອງວັດການໄຫຼຂອງແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າສາມາດວັດແທກການໄຫຼຂອງນ້ຳທີ່ນຳໄຟຟ້າໄດ້ເທົ່ານັ້ນ. ຄວາມນຳໄຟຟ້າຂັ້ນຕ່ຳທີ່ຕ້ອງການແຕກຕ່າງກັນໄປຕາມຜູ້ຜະລິດ ແຕ່ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວມີຕັ້ງແຕ່ 5 ຫາ 50 μS/ຊມ (ໄມໂຄຣ - Siemens ຕໍ່ຊັງຕີແມັດ). ນ້ຳທີ່ມີຄວາມນຳໄຟຟ້າຕ່ຳຫຼາຍ ເຊັ່ນ: ນ້ຳບໍລິສຸດສູງ ຫຼື ໄຮໂດຄາບອນ ບໍ່ເໝາະສົມສຳລັບການວັດແທກດ້ວຍ EMF ມາດຕະຖານ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຮູບແບບພິເສດທີ່ອອກແບບມາສຳລັບນ້ຳທີ່ມີຄວາມນຳໄຟຟ້າຕ່ຳສາມາດຂະຫຍາຍຂອບເຂດການວັດແທກໄດ້.
ການແຊກແຊງຂອງສະໜາມແມ່ເຫຼັກ
ສະໜາມແມ່ເຫຼັກພາຍນອກສາມາດລົບກວນການເຮັດວຽກຂອງເຄື່ອງວັດແທກການໄຫຼຂອງແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າໄດ້. ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນບັນຫານີ້, ການປ້ອງກັນ ແລະ ການຕໍ່ສາຍດິນຂອງເຄື່ອງວັດແທກທີ່ເໝາະສົມແມ່ນມີຄວາມຈຳເປັນ. ນອກຈາກນັ້ນ, ສະຖານທີ່ຕິດຕັ້ງຄວນເລືອກຢ່າງລະມັດລະວັງເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການຢູ່ໃກ້ກັບອຸປະກອນໄຟຟ້າຂະໜາດໃຫຍ່ ຫຼື ແຫຼ່ງທີ່ມາຂອງສະໜາມແມ່ເຫຼັກອື່ນໆ.
ການຕິດຕັ້ງ ແລະ ການປັບທຽບ
ການຕິດຕັ້ງທີ່ຖືກຕ້ອງແມ່ນມີຄວາມສໍາຄັນຫຼາຍສໍາລັບການວັດແທກທີ່ຖືກຕ້ອງ.ເຄື່ອງວັດການໄຫຼຄວນຕິດຕັ້ງຢູ່ໃນພາກສ່ວນຊື່ຂອງທໍ່ສົ່ງທີ່ມີຄວາມຍາວຂອງທໍ່ຊື່ຕົ້ນນ້ຳ ແລະ ຕົ້ນນ້ຳພຽງພໍ (ໂດຍປົກກະຕິແມ່ນ 5 - 10 ເທົ່າຂອງເສັ້ນຜ່າສູນກາງທໍ່ຕົ້ນນ້ຳ ແລະ 3 - 5 ເທົ່າຂອງເສັ້ນຜ່າສູນກາງທໍ່ຕົ້ນນ້ຳ) ເພື່ອຮັບປະກັນຮູບແບບການໄຫຼທີ່ໝັ້ນຄົງ ແລະ ເປັນເອກະພາບ. ການວັດແທກເປັນປະຈຳ, ບໍ່ວ່າຈະຜ່ານການກວດສອບຢູ່ໃນສະຖານທີ່ ຫຼື ການປຽບທຽບກັບມາດຕະຖານການໄຫຼທີ່ຮູ້ຈັກ, ກໍ່ເປັນສິ່ງຈຳເປັນເພື່ອຮັກສາຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການວັດແທກຕາມການເວລາ.
ສະຫຼຸບແລ້ວ, ເຄື່ອງວັດແທກການໄຫຼຂອງແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າໃຊ້ກົດໝາຍວ່າດ້ວຍການຊັກນຳໄຟຟ້າຂອງຟາຣາເດເພື່ອໃຫ້ມີຄວາມແນ່ນອນ ແລະ ໜ້າເຊື່ອຖືການວັດແທກການໄຫຼສຳລັບຂອງແຫຼວທີ່ນຳໄຟຟ້າໄດ້. ການເຂົ້າໃຈຫຼັກການເຮັດວຽກຂອງມັນແມ່ນສິ່ງຈຳເປັນສຳລັບການຄັດເລືອກ, ການຕິດຕັ້ງ ແລະ ການດຳເນີນງານທີ່ເໝາະສົມໃນການນຳໃຊ້ອຸດສາຫະກຳຕ່າງໆ, ຕັ້ງແຕ່ການບຳບັດນ້ຳ ແລະ ການປຸງແຕ່ງທາງເຄມີ ຈົນເຖິງການຜະລິດອາຫານ ແລະ ເຄື່ອງດື່ມ.
ເວລາໂພສ: ມິຖຸນາ-24-2025