ម៉ែត្រលំហូរអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច(EMFs) ត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងដំណើរការឧស្សាហកម្មសម្រាប់ភាពត្រឹមត្រូវខ្ពស់ និងភាពជឿជាក់របស់វាក្នុងការវាស់វែងអត្រាលំហូរនៃសារធាតុរាវដែលដឹកនាំចរន្ត។ ម៉ែត្រទាំងនេះដំណើរការដោយផ្អែកលើច្បាប់ហ្វារ៉ាដេយនៃអាំងឌុចស្យុងអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច ដែលជាគោលការណ៍ជាមូលដ្ឋាននៅក្នុងអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច។ អត្ថបទនេះផ្តល់នូវការពន្យល់លម្អិតអំពីរបៀបដែលម៉ែត្រលំហូរអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចដំណើរការ ចាប់ពីទ្រឹស្តីមូលដ្ឋានរហូតដល់សមាសធាតុជាក់ស្តែង និងកម្មវិធី។
១. មូលដ្ឋានគ្រឹះទ្រឹស្តី៖ ច្បាប់ហ្វារ៉ាដេយនៃអាំងឌុចស្យុងអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច
ច្បាប់ហ្វារ៉ាដេយចែងថា នៅពេលដែលចរន្តអគ្គិសនីផ្លាស់ទីឆ្លងកាត់ដែនម៉ាញេទិក កម្លាំងអេឡិចត្រូម៉ូទ័រ (EMF) ត្រូវបានបង្កើតឡើងឆ្លងកាត់ចរន្តអគ្គិសនី។ នៅក្នុងបរិបទនៃឧបករណ៍វាស់លំហូរអេឡិចត្រូម៉ាញេទិក សារធាតុរាវដែលដឹកនាំចរន្តអគ្គិសនីដែលហូរកាត់ម៉ែត្រដើរតួជា "ចរន្តអគ្គិសនី" ខណៈពេលដែលដែនម៉ាញេទិកខាងក្នុងរបស់ម៉ែត្រដើរតួជាដែនម៉ាញេទិកខាងក្រៅ។ EMF ដែលបង្កើតឡើងគឺសមាមាត្រដោយផ្ទាល់ទៅនឹងល្បឿននៃសារធាតុរាវ កម្លាំងនៃដែនម៉ាញេទិក និងចម្ងាយរវាងអេឡិចត្រូតដែលវាស់ EMF។
តាមគណិតវិទ្យា ច្បាប់របស់ហ្វារ៉ាដេយអាចត្រូវបានបង្ហាញជា៖
E=k×B×v×D
កន្លែងណា៖
- E គឺជាកម្លាំងអេឡិចត្រូម៉ូទ័រដែលបង្កឡើង (វ៉ុល)
- k ជាចំនួនថេរ
- ខ គឺជាកម្លាំងដែនម៉ាញេទិក
- v គឺជាល្បឿនជាមធ្យមនៃសារធាតុរាវ
- D គឺជាអង្កត់ផ្ចិតនៃបំពង់វាស់ (ដែលតំណាងឱ្យប្រវែងនៃចរន្តនៅក្នុងដែនម៉ាញេទិក)
ដោយសារកម្លាំងដែនម៉ាញេទិក (B) និងអង្កត់ផ្ចិតបំពង់ (D) ត្រូវបានកំណត់សម្រាប់ម៉ែត្រលំហូរដែលបានផ្តល់ឱ្យ វ៉ុលដែលបានបង្កើត (E) ក្លាយជារង្វាស់ផ្ទាល់នៃល្បឿនសារធាតុរាវ (V)។ តាមរយៈការរួមបញ្ចូលល្បឿនតាមពេលវេលា អត្រាលំហូរ (បរិមាណក្នុងមួយឯកតាពេលវេលា) អាចត្រូវបានគណនា។
2. សមាសធាតុរូបវន្តនៃម៉ែត្រលំហូរអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច
ឧបករណ៍របុំម៉ាញេទិក ឬការផ្គុំម៉ាញេទិក
ទីម៉ែត្រលំហូរមានសំណុំនៃរបុំម៉ាញេទិក ឬការដំឡើងមេដែកអចិន្ត្រៃយ៍ដែលបង្កើតដែនម៉ាញេទិកឯកសណ្ឋានកាត់កែងទៅនឹងទិសដៅនៃលំហូរសារធាតុរាវ។ ដែនម៉ាញេទិកអាចជា DC (ចរន្តផ្ទាល់) ឬ AC (ចរន្តឆ្លាស់) ដោយដែន AC មានច្រើនជាទូទៅដោយសារតែសមត្ថភាពរបស់វាក្នុងការកាត់បន្ថយប៉ូលារីសអេឡិចត្រូត និងការជ្រៀតជ្រែកសំឡេង។ នៅពេលដែលដែនម៉ាញេទិក AC ត្រូវបានប្រើ EMF ដែលបង្កឡើងនៅក្នុងសារធាតុរាវក៏ប្រែប្រួលតាមស៊ីនុសផងដែរ ដែលធ្វើឱ្យដំណើរការសញ្ញាមានភាពសាមញ្ញ។
បំពង់វាស់ស្ទង់
បំពង់វាស់គឺជាផ្នែកដែលសារធាតុរាវឆ្លងកាត់លំហូរស. ជាធម្មតាវាត្រូវបានផលិតពីវត្ថុធាតុមិនមែនម៉ាញេទិក និងមិនដឹកនាំចរន្ត (ដូចជាដែកអ៊ីណុកដែលមានស្រទាប់ PTFE កៅស៊ូ ឬសេរ៉ាមិច) ដើម្បីការពារការជ្រៀតជ្រែកជាមួយដែនម៉ាញេទិក និងធានាបាននូវការវាស់វែងត្រឹមត្រូវ។ ផ្ទៃខាងក្នុងនៃបំពង់គឺរលោងដើម្បីកាត់បន្ថយការកកិត និងការបាត់បង់សម្ពាធ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យសារធាតុរាវហូរដោយសេរី។
អេឡិចត្រូដ
អេឡិចត្រូតពីរត្រូវបានដាក់ទល់មុខគ្នានៅលើជញ្ជាំងនៃបំពង់វាស់ ដែលកាត់កែងទៅនឹងទិសដៅនៃលំហូរសារធាតុរាវ និងដែនម៉ាញេទិក។ អេឡិចត្រូតទាំងនេះមានទំនាក់ទំនងដោយផ្ទាល់ជាមួយសារធាតុរាវ ហើយត្រូវបានប្រើដើម្បីរកឃើញ EMF ដែលបង្កឡើង។ អេឡិចត្រូតជាធម្មតាត្រូវបានផលិតពីវត្ថុធាតុធន់នឹងការច្រេះ (ឧទាហរណ៍ យ៉ាន់ស្ព័រ Hastelloy ផ្លាទីន - អ៊ីរីដ្យូម) ដើម្បីទប់ទល់នឹងការប៉ះពាល់នឹងសារធាតុរាវផ្សេងៗ ជាពិសេសសារធាតុរាវដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិឈ្លានពាន ឬច្រេះ។
ឧបករណ៍បម្លែងសញ្ញា
EMF ដែលបង្កឡើងដោយអេឡិចត្រូត គឺជាសញ្ញាអគ្គិសនីខ្សោយខ្លាំង ជារឿយៗស្ថិតនៅក្នុងជួរមីក្រូវ៉ុល។ ឧបករណ៍បម្លែងសញ្ញា ដែលត្រូវបានគេស្គាល់ផងដែរថាជាឧបករណ៍បញ្ជូន ពង្រីក ត្រង និងដំណើរការសញ្ញានេះ ដើម្បីបំលែងវាទៅជាទិន្នផលដែលអាចប្រើប្រាស់បាន។ វាអាចបំលែងសញ្ញាទៅជាទម្រង់ទិន្នផលឧស្សាហកម្មស្តង់ដារ ដូចជារង្វិលជុំចរន្ត 4 - 20 mA សញ្ញាឌីជីថល (ឧទាហរណ៍ HART, Modbus) ឬទំនាក់ទំនងឥតខ្សែជាមួយប្រព័ន្ធត្រួតពិនិត្យ ដែលអាចឱ្យមានការត្រួតពិនិត្យ និងការគ្រប់គ្រងអត្រាលំហូរតាមពេលវេលាជាក់ស្តែង។
៣. ដំណើរការប្រតិបត្តិការជាជំហានៗ
- ការបង្កើតដែនម៉ាញេទិក៖ ឧបករណ៍របុំម៉ាញេទិក ឬការផ្គុំមេដែកបង្កើតដែនម៉ាញេទិកដែលមានស្ថេរភាពឆ្លងកាត់បំពង់វាស់។ ដែននេះគឺកាត់កែងទៅនឹងទិសដៅនៃលំហូរសារធាតុរាវ ដែលធានាថាសារធាតុរាវដែលដឹកនាំចរន្តដែលធ្វើចលនាឆ្លងកាត់បំពង់កាត់តាមខ្សែកម្លាំងម៉ាញេទិក។
- ការបញ្ចូល EMF៖ នៅពេលដែលសារធាតុរាវដែលមានចរន្តអគ្គិសនីហូរកាត់បំពង់វាស់ វាដើរតួជាសារធាតុរាវដែលមានចលនានៅក្នុងដែនម៉ាញេទិក។ យោងតាមច្បាប់ហ្វារ៉ាដេយ កម្លាំងអេឡិចត្រូម៉ូទ័រ (EMF) ត្រូវបានបង្កើតនៅទូទាំងសារធាតុរាវ។ ទំហំនៃ EMF នេះគឺសមាមាត្រទៅនឹងល្បឿនរបស់សារធាតុរាវ កម្លាំងដែនម៉ាញេទិក និងអង្កត់ផ្ចិតនៃបំពង់វាស់។
- ការរកឃើញសញ្ញា៖ អេឡិចត្រូតពីរដែលដាក់នៅលើជញ្ជាំងបំពង់រកឃើញ EMF ដែលបង្កឡើង។ ដោយសារអេឡិចត្រូតមានទំនាក់ទំនងជាមួយសារធាតុរាវ ពួកវាចាប់យកភាពខុសគ្នានៃសក្តានុពលអគ្គិសនីដែលបង្កើតឡើងដោយសារធាតុរាវដែលកំពុងធ្វើចលនានៅក្នុងដែនម៉ាញេទិក។
- ដំណើរការសញ្ញា៖ សញ្ញា EMF ខ្សោយដែលរកឃើញដោយអេឡិចត្រូតត្រូវបានបញ្ជូនទៅឧបករណ៍បម្លែងសញ្ញា។ នៅទីនេះ សញ្ញាឆ្លងកាត់ការពង្រីកដើម្បីបង្កើនកម្លាំងរបស់វា ត្រងដើម្បីលុបសំឡេងរំខាន និងការជ្រៀតជ្រែក និងការបំប្លែងទៅជាសញ្ញាទិន្នផលស្តង់ដារ (ឧទាហរណ៍ 4 - 20 mA ទិន្នន័យឌីជីថល)។
- ការគណនាអត្រាលំហូរ៖ សញ្ញាដែលបានដំណើរការត្រូវបានប្រើដើម្បីគណនាអត្រាលំហូរនៃសារធាតុរាវ។ ឧបករណ៍បម្លែងសញ្ញាអនុវត្តក្បួនដោះស្រាយគណិតវិទ្យាដោយផ្អែកលើចំនួនថេរដែលគេស្គាល់នៃឧបករណ៍វាស់លំហូរ (កម្លាំងដែនម៉ាញេទិក អង្កត់ផ្ចិតបំពង់) ដើម្បីបំលែង EMF ដែលវាស់បានទៅជាតម្លៃអត្រាលំហូរ ដែលអាចត្រូវបានបង្ហាញនៅលើម៉ែត្រ ឬបញ្ជូនទៅប្រព័ន្ធត្រួតពិនិត្យពីចម្ងាយ។
៤. ការពិចារណា និងដែនកំណត់សំខាន់ៗ
តម្រូវការចរន្តសារធាតុរាវ
ម៉ែត្រលំហូរអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចអាចវាស់បានតែលំហូរនៃសារធាតុរាវដែលមានចរន្តអគ្គិសនីទាបប៉ុណ្ណោះ។ ចរន្តអគ្គិសនីអប្បបរមាដែលត្រូវការគឺខុសគ្នាទៅតាមក្រុមហ៊ុនផលិត ប៉ុន្តែជាទូទៅមានចាប់ពី 5 ដល់ 50 μS/cm (មីក្រូ - Siemens ក្នុងមួយសង់ទីម៉ែត្រ)។ សារធាតុរាវដែលមានចរន្តអគ្គិសនីទាបខ្លាំង ដូចជាទឹកបរិសុទ្ធខ្ពស់ ឬអ៊ីដ្រូកាបូន មិនស័ក្តិសមសម្រាប់ការវាស់ជាមួយ EMF ស្តង់ដារទេ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ម៉ូដែលឯកទេសដែលត្រូវបានរចនាឡើងសម្រាប់សារធាតុរាវដែលមានចរន្តអគ្គិសនីទាបអាចពង្រីកជួរវាស់។
ការជ្រៀតជ្រែកនៃដែនម៉ាញេទិក
ដែនម៉ាញេទិកខាងក្រៅអាចរំខានដល់ប្រតិបត្តិការរបស់ម៉ែត្រលំហូរអេឡិចត្រូម៉ាញេទិក។ ដើម្បីកាត់បន្ថយបញ្ហានេះ ការការពារ និងការតោងដីឱ្យបានត្រឹមត្រូវនៃម៉ែត្រគឺមានសារៈសំខាន់។ លើសពីនេះ ទីតាំងដំឡើងគួរតែត្រូវបានជ្រើសរើសដោយប្រុងប្រយ័ត្ន ដើម្បីជៀសវាងការនៅជិតឧបករណ៍អគ្គិសនីធំៗ ឬប្រភពផ្សេងទៀតនៃដែនម៉ាញេទិក។
ការដំឡើង និងការក្រិតតាមខ្នាត
ការដំឡើងត្រឹមត្រូវគឺមានសារៈសំខាន់ណាស់សម្រាប់ការវាស់វែងត្រឹមត្រូវ។ម៉ែត្រលំហូរគួរតែត្រូវបានដំឡើងនៅក្នុងផ្នែកត្រង់នៃបំពង់បង្ហូរប្រេងដែលមានប្រវែងបំពង់ត្រង់ខាងលើ និងខាងក្រោមគ្រប់គ្រាន់ (ជាធម្មតា 5-10 ដងនៃអង្កត់ផ្ចិតបំពង់ខាងលើ និង 3-5 ដងនៃអង្កត់ផ្ចិតបំពង់ខាងក្រោម) ដើម្បីធានាបាននូវទម្រង់លំហូរដែលមានស្ថេរភាព និងឯកសណ្ឋាន។ ការក្រិតតាមខ្នាតជាប្រចាំ ទាំងតាមរយៈការផ្ទៀងផ្ទាត់នៅនឹងកន្លែង ឬការប្រៀបធៀបជាមួយនឹងស្តង់ដារលំហូរដែលគេស្គាល់ ក៏ចាំបាច់ផងដែរដើម្បីរក្សាភាពត្រឹមត្រូវនៃការវាស់វែងតាមពេលវេលា។
សរុបមក ម៉ែត្រលំហូរអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចប្រើប្រាស់ច្បាប់ហ្វារ៉ាដេយនៃអាំងឌុចស្យុងអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចដើម្បីផ្តល់នូវភាពជាក់លាក់ និងអាចទុកចិត្តបានការវាស់វែងលំហូរសម្រាប់សារធាតុរាវដែលដឹកនាំចរន្ត។ ការយល់ដឹងអំពីគោលការណ៍ការងាររបស់ពួកវាគឺមានសារៈសំខាន់សម្រាប់ការជ្រើសរើស ការដំឡើង និងប្រតិបត្តិការត្រឹមត្រូវនៅក្នុងកម្មវិធីឧស្សាហកម្មផ្សេងៗ ចាប់ពីការបន្សុទ្ធទឹក និងដំណើរការគីមី រហូតដល់ការផលិតអាហារ និងភេសជ្ជៈ។
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី ២៤ ខែមិថុនា ឆ្នាំ ២០២៥