Pîvanên herikîna elektromagnetîk(EMF) ji bo rastbûn û pêbaweriya wan a bilind di pîvandinarêjeya herikînêji şilavên guhêzbar. Ev pîvan li ser bingeha Qanûna Înduksiyona Elektromagnetîk a Faraday, ku prensîbeke bingehîn di elektromagnetîkîzmê de ye, dixebitin. Ev gotar ravekirinek berfireh li ser ka pîvanên herikîna elektromagnetîk çawa dixebitin, ji teoriya bingehîn bigire heya pêkhate û serîlêdanên pratîkî, peyda dike.
1. Bingeha Teorîk: Qanûna Faraday a Enduksiyona Elektromagnetîk
Qanûna Faraday dibêje ku dema ku rêberek di nav zeviyeke manyetîk de diçe, hêzek elektromotor (EMF) li ser rêber tê çêkirin. Di çarçoveya pîvanek herikîna elektromanyetîk de, şilava rêber a ku di nav pîvanê re diherike wekî "rêber" tevdigere, lê zeviya manyetîk a navxweyî ya pîvanê wekî zeviya manyetîk a derveyî tevdigere. EMF ya çêkirî rasterast bi leza şilavê, hêza zeviya manyetîk, û dûrahiya di navbera elektrodên ku EMF dipîvin re rêjeyî ye.
Bi awayekî matematîkî, Qanûna Faraday dikare wiha were îfadekirin:
E=k×B×v×D
li ku:
- E hêza elektromotor a înduksîyonkirî (voltaja) ye
- k sabît e
- B hêza qada magnetîkî ye
- v leza navînî ya şilavê ye
- D qûtra lûleya pîvandinê ye (ku dirêjahiya rêber di zeviya magnetîkî de temsîl dike)
Ji ber ku hêza qada magnetîkî (B) û qûtra lûleyê (D) ji bo pîvanek herikînê ya diyarkirî sabît in, voltaja çêkirî (E) dibe pîvanek rasterast a leza şilavê (V). Bi entegrekirina lezê di demê re, rêjeya herikînê (qebare di yekîneya demê de) dikare were hesab kirin.
2. Pêkhateyên Fizîkî yên Pîvana Herikîna Elektromagnetîk
Bobînên Magnetîkî an Meclîsa Magnetîkî
Ewpîvana herikînêkomek ji bobînên magnetîkî an jî komek magnetîsên daîmî dihewîne ku zeviyek magnetîkî ya yekreng çêdike ku li gorî rêça herikîna şilavê perpendîkular e. Zeviya magnetîkî dikare DC (herika rasterast) an AC (herika alternatîf) be, û zeviyên AC ji ber şiyana wan a kêmkirina polarîzasyona elektrodê û destwerdana deng pirtir in. Dema ku zeviyek magnetîkî ya AC tê bikar anîn, EMF-ya çêkirî di şilavê de jî bi awayekî sînusoîdal diguhere, ku pêvajoya sînyalê hêsan dike.
Lûleya Pîvandinê
Lûleya pîvandinê ew beşa ku şilek tê re derbas dibe yeherrikîns. Bi gelemperî ji materyalên ne-manyetîk û ne-guhêzbar (wek pola zengarnegir a bi PTFE, lastîk, an seramîk hatiye pêçandin) tê çêkirin da ku pêşî li destwerdana bi qada manyetîk re bigire û pîvandina rast misoger bike. Rûyê hundirîn ê lûleyê nerm e da ku xişandin û windabûna zextê kêm bike, dihêle ku şilav bi azadî biherike.
Elektrod
Du elektrod li ser dîwarê lûleya pîvandinê li hember hev, perpendîkular hem li gorî rêça herikîna şilavê û hem jî li gorî zeviya magnetîkî, hatine danîn. Ev elektrod rasterast bi şilavê re di têkiliyê de ne û ji bo tespîtkirina EMF-ya çêkirî têne bikar anîn. Elektrod bi gelemperî ji materyalên berxwedêr ên korozyonê têne çêkirin (mînak, Hastelloy, alloy platîn-îrîdyûm) da ku li hember cûrbecûr şilavan, nemaze yên ku xwedî taybetmendiyên êrîşkar an korozyonê ne, li ber xwe bidin.
Veguherînera Sînyalê
EMF-ya çêkirî ya ku ji hêla elektrodan ve tê tespît kirin sînyalek elektrîkê ya pir qels e, pir caran di rêza mîkrovoltê de ye. Veguherînera sînyalê, ku wekî veguhezkar jî tê zanîn, vê sînyalê zêde dike, fîltre dike û pêvajo dike da ku wê veguherîne derketinek bikêrhatî. Ew dikare sînyalê veguherîne formatên derketinê yên pîşesaziyê yên standard ên wekî çerxên herikînê yên 4-20 mA, sînyalên dîjîtal (mînak, HART, Modbus), an jî bi pergalên kontrolê re bêtêl têkilî daynin, ku çavdêrîkirin û kontrola rêjeya herikînê di wextê rast de gengaz dike.
3. Pêvajoya Xebatê Gav bi Gav
- Çêkirina Qada Manyetîkî: Bobînên manyetîkî an jî kombûna manyetîkî qadeke manyetîkî ya sabît li seranserê lûleya pîvandinê diafirînin. Ev qad bi rêça herikîna şilavê re perpendîkular e, û piştrast dike ku şilava guhêrbar a ku di lûleyê re diçe xetên hêza manyetîkî dibire.
- Înduksîyona EMF: Dema ku şilava guhêzbar di nav lûleya pîvandinê de diherike, ew wekî guhêzkarek tevgerbar di zeviya manyetîk de tevdigere. Li gorî Qanûna Faraday, hêzek elektromotor (EMF) li ser şilavê tê çêkirin. Mezinahiya vê EMF bi leza şilavê, hêza zeviya manyetîk û çapa lûleya pîvandinê re rêjeyî ye.
- Tesbîtkirina Sînyalê: Du elektrodên ku li ser dîwarê lûleyê hatine danîn, EMF-ya çêkirî tesbît dikin. Ji ber ku elektrod bi şilavê re di têkiliyê de ne, ew cûdahiya potansiyela elektrîkê ya ku ji hêla şilava tevgerê ve di zeviya magnetîkî de çêdibe digirin.
- Pêvajoya Sînyalê: Sînyala EMF ya qels a ku ji hêla elektrodan ve tê tesbît kirin ji veguherînera sînyalê re tê şandin. Li vir, sînyal ji bo zêdekirina hêza xwe tê amplîfîkasyon kirin, ji bo rakirina deng û destwerdanê tê fîltre kirin, û vediguhere sînyalek derketinê ya standardkirî (mînak, 4 - 20 mA, daneyên dîjîtal).
- Hesabkirina Rêjeya Herikînê: Sînyala pêvajoyî dû re ji bo hesabkirina rêjeya herikîna şilavê tê bikar anîn. Veguherînera sînyalê algorîtmayên matematîkî yên li ser bingeha sabîtên zanîn ên pîvana herikînê (hêza qada magnetîkî, qûtra lûleyê) bikar tîne da ku EMF-ya pîvandî veguherîne nirxek rêjeya herikînê, ku dikare li ser pîvanê bi awayekî herêmî were nîşandan an jî ji pergala çavdêriya ji dûr ve were şandin.
4. Nirxandin û Sînorkirinên Sereke
Pêdiviya Gehîneriya Şilavê
Pîvanên herikîna elektromagnetîktenê dikare herikîna şilavên guhêzbar bipîve. Kêmtirîn guhêzbariya pêwîst li gorî hilberîner diguhere lê bi gelemperî ji 5 heta 50 μS/cm (mîkro-Siemens her santîmetreyekê) diguhere. Şilavên bi guhêzbariya pir kêm, wekî ava pir paqijkirî an hîdrokarbon, ji bo pîvandina bi EMF-yên standard ne guncaw in. Lêbelê, modelên taybetî yên ku ji bo şilavên guhêzbariya kêm hatine çêkirin dikarin rêza pîvandinê dirêj bikin.
Destwerdana Qada Magnetîk
Zeviyên manyetîk ên derveyî dikarin mudaxeleyî xebata pîvanên herikîna elektromanyetîk bikin. Ji bo kêmkirina vê yekê, parastin û erdkirina rast a pîvanê girîng e. Wekî din, divê cîhê sazkirinê bi baldarî were hilbijartin da ku ji nêzîkbûna alavên elektrîkê yên mezin an çavkaniyên din ên zeviyên manyetîk dûr bikevin.
Sazkirin û Kalibrasyon
Sazkirina rast ji bo pîvandina rast girîng e.pîvana herikînêdivê di beşek rast a boriyê de bi dirêjahiyên boriyên rast ên jorîn û jêr ên têr (bi gelemperî 5-10 caran ji qûtra boriyê jorîn û 3-5 caran ji jêr) were sazkirin da ku profîlek herikîna stabîl û yekreng were misoger kirin. Pîvandana birêkûpêk, çi bi rêya verastkirina li cîhê an jî berawirdkirina bi standardên herikîna naskirî re, jî pêdivî ye ku rastbûna pîvandinê bi demê re were parastin.
Di encamê de, pîvanên herikîna elektromagnetîk ji bo peyda kirina rast û pêbawer Qanûna Înduksiyona Elektromagnetîk a Faraday bikar tînin.pîvandinên herikînêji bo şilavên guhêzbar. Fêmkirina prensîba xebata wan ji bo hilbijartin, sazkirin û xebitandina rast di cûrbecûr sepanên pîşesaziyê de, ji dermankirina avê û pêvajoya kîmyewî bigire heya hilberîna xwarin û vexwarinê, girîng e.
Dema şandinê: 24 Hezîran-2025