அழுத்தம், மின்தடை மற்றும் ஃபைபர் ஆப்டிக் வெப்பமானிகள் பற்றிய புரிதல்

ஒரு நம்பகமான செயல்பாடு எண்ணெயில் மூழ்கிய மின்மாற்றி இது பெரும்பாலும் அதன் உள்ளக மின்காப்பு எண்ணெய் மற்றும் சுருள் வெப்பநிலைகளின் நிலைத்தன்மையைச் சார்ந்துள்ளது. அதிக வெப்பமடைதல் என்பது மின்காப்பு விரைவாகப் பழுதடைவதற்கும், செயல்திறன் குறைவதற்கும், இறுதியில் செயலிழப்புகளுக்கும் ஒரு முதன்மைக் காரணமாகும். எனவே, வெப்பநிலை கண்காணிப்பு என்பது மின்மாற்றியின் செயல்பாடு மற்றும் பராமரிப்பின் மிக அடிப்படையான மற்றும் முக்கியமான அம்சங்களில் ஒன்றாகும். பாரம்பரிய இயந்திர டயல்கள் முதல் நவீன நுண்ணறிவு ஃபைபர் ஆப்டிக் அமைப்புகள் வரை, வெப்பமானி வளர்ச்சியின் வரலாறு என்பது மின்மாற்றி கண்காணிப்புத் தொழில்நுட்பத்தின் ஒரு பரிணாம வளர்ச்சியாகும்; இது செயலற்ற கண்காணிப்பிலிருந்து செயல்திறன் மிக்க முன்கூட்டிய எச்சரிக்கை வரை சென்றுள்ளது.

 

இக்கட்டுரை, எண்ணெயில் மூழ்கிய மின்மாற்றிகளில் பயன்படுத்தப்படும் பொதுவான வெப்பமானி வகைகளை முறையாக விவரித்து, அவற்றின் செயல்பாட்டுக் கொள்கைகள் மற்றும் பயன்பாட்டுச் சூழல்கள் குறித்த ஆழமான பகுப்பாய்வை வழங்கும்.

 

அத்தியாயம் 1: வெப்பமானிகளின் 'குடும்ப மரம்' – மூன்று முக்கிய வகைகள் குறித்த ஒரு விரிவான பார்வை

அளவீட்டுக் கொள்கைகள் மற்றும் நிறுவப்படும் இடத்தின் அடிப்படையில், எண்ணெயில் மூழ்கிய மின்மாற்றிகளுக்கான வெப்பமானிகள் முதன்மையாகப் பின்வரும் மூன்று வகைகளாகப் பிரிக்கப்படுகின்றன. இவை அனைத்தும் சேர்ந்து, மேல் எண்ணெய் வெப்பநிலையிலிருந்து சுருளின் வெப்பப் புள்ளிகள் வரை ஒரு முப்பரிமாண கண்காணிப்பு வலையமைப்பை உருவாக்குகின்றன.

 

1. அழுத்த வகை வெப்பமானி (தொலைநிலை அளவீட்டு வெப்பமானி)

செயல்படும் முறை: இது வெப்ப விரிவாக்கம்/சுருக்கம் மற்றும் திரவ/வாயு அழுத்தப் பரிமாற்றத்தை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஒரு பாரம்பரிய இயந்திரக் கருவியாகும். இந்த அமைப்பு மூன்று பகுதிகளைக் கொண்டுள்ளது:

 

வெப்பநிலை குமிழ் (சென்சார்): மின்மாற்றித் தொட்டியின் மேற்பகுதியில் உள்ள எண்ணெயில், வெப்பநிலைக்கு உணர்திறன் கொண்ட ஒரு ஊடகம் (எ.கா., திரவம், வாயு, அல்லது குறைந்த கொதிநிலை கொண்ட திரவம்) நிரப்பப்பட்டுச் செருகப்படுகிறது.

 

நுண்குழாய்: அழுத்தக் குமிழையும் அழுத்தமானித் தலையையும் இணைக்கும், அழுத்தத்தைப் கடத்தும் ஊடகம் நிரப்பப்பட்ட ஒரு நீண்ட, மெல்லிய உலோகக் குழாய்.

 

அளவீட்டுக் கருவித் தலை (காட்டி): இது மின்மாற்றித் தொட்டியின் சுவரில் அல்லது கட்டுப்பாட்டுப் பெட்டியில், மின்விளக்கிலிருந்து சில மீட்டர்கள் தொலைவில் பொருத்தப்பட்டிருக்கும். இதன் உள்ளகம் ஒரு போர்டன் குழாய் ஆகும் – இது ஒரு வளைந்த, மீள் தன்மை கொண்ட உலோகக் குழாய். மின்விளக்கு சூடாகும் போது, ​​அதன் உள்ளக அழுத்த மாற்றம் நுண்குழாய் வழியாக போர்டன் குழாய்க்குப் பரவுகிறது, இதனால் அது உருமாறுகிறது. இந்த உருமாற்றம், ஒரு இணைப்புப் பொறிமுறையின் வழியாக ஒரு சுட்டிக்காட்டியை நகர்த்தி, வெப்பநிலையைக் காட்டுகிறது.

 

முக்கிய பண்புகள்:

 

முற்றிலும் இயந்திரமயமானது, வெளிப்புற ஆற்றல் தேவையில்லை, மின்காந்த குறுக்கீடுகளுக்கு சிறந்த எதிர்ப்புத்திறன், மிக அதிக நம்பகத்தன்மை.

 

வசதியான உள்ளூர் அளவீட்டிற்காக, அளவீட்டுக் கருவியின் தலையைத் தொலைவில் பொருத்தலாம்.

 

பொதுவாக அதிக வெப்பநிலை எச்சரிக்கை மற்றும் துண்டிப்புச் செயல்பாடுகளுக்காக 1-2 சரிசெய்யக்கூடிய இணைப்புகள் பொருத்தப்பட்டிருக்கும்.

 

மின்னணு வகைகளுடன் ஒப்பிடும்போது துல்லியமும் பதிலளிக்கும் வேகமும் சற்றே மெதுவாக உள்ளன, மேலும் நுண்குழாய் இயந்திர சேதத்திற்கு ஆளாகக்கூடியது.

 

பொதுவான பயன்பாடு: அனைத்து எண்ணெயில் மூழ்கிய மின்மாற்றிகளிலும் கிட்டத்தட்ட ஒரு தரநிலையாக உள்ள, மேல்-எண்ணெய் வெப்பநிலையின் முதன்மை கண்காணிப்பு மற்றும் எச்சரிக்கை சாதனம்.

 

2. மின்தடை வெப்பநிலை கண்டறிவான் (RTD, எ.கா., PT100)

செயல்படும் கொள்கை: ஒரு கடத்தியின் மின்தடை, வெப்பநிலையுடன் மாறுபடும் என்ற பண்பை அடிப்படையாகக் கொண்டது. மிகவும் பொதுவான உணரும் உறுப்பு ஒரு பிளாட்டினம் மின்தடை வெப்பமானி ஆகும், இதில் PT100 என்பது 0°C வெப்பநிலையில் 100 ஓம் மின்தடையைக் குறிக்கிறது. இதன் மின்தடை, வெப்பநிலையுடன் துல்லியமாகவும் நேரியலாகவும் மாறுகிறது.

 

அமைப்பு கூறுகள்:

 

பிளாட்டினம் RTD ஆய்வுக்கருவி: மின்மாற்றியின் மேற்புறத்தில் உள்ள வெப்பமானி குழியில், எண்ணெயில் மூழ்கிய நிலையில் பொருத்தப்பட்டுள்ளது.

 

அளவிடும் பிரிட்ஜ் மற்றும் டிரான்ஸ்மிட்டர்: பெரும்பாலும் ஒரு நுண்ணறிவு கட்டுப்பாட்டு அலகில் ஒருங்கிணைக்கப்படுகிறது. துல்லியமான மின்சுற்று, PT100-இன் மின்தடையை அளந்து, அதை ஒரு நிலையான 4-20mA மின்னோட்ட சமிக்ஞையாகவோ அல்லது டிஜிட்டல் சமிக்ஞையாகவோ மாற்றுகிறது.

 

முக்கிய பண்புகள்:

 

உயர் அளவீட்டுத் துல்லியம், சமிக்ஞைகளை நீண்ட தூரங்களுக்கு அனுப்ப முடியும், நல்ல இரைச்சல் எதிர்ப்புத்திறன்.

 

வெளியீடு என்பது ஒரு தரமான மின் சமிக்ஞையாகும், இது தொலைநிலை மையப்படுத்தப்பட்ட கண்காணிப்பிற்காக SCADA (மேற்பார்வைக் கட்டுப்பாடு மற்றும் தரவு கையகப்படுத்தல்) மற்றும் DCS (பரவலாக்கப்பட்ட கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகள்) போன்ற தானியங்கு தளங்களுடன் எளிதாக ஒருங்கிணைக்கப்படுகிறது.

 

பெரும்பாலும் அழுத்த வகை வெப்பமானியுடன் சேர்த்து நிறுவப்பட்டு, எண்ணெய் வெப்பநிலையைத் தொலைவிலிருந்து கண்காணிப்பதற்கும் பதிவு செய்வதற்கும் ஒரு கூடுதல் அல்லது அதிகத் துல்லியமான சாதனமாகச் செயல்படுகிறது.

 

வழக்கமான பயன்பாடு: நவீன தானியங்கி, ஆளில்லா துணை மின் நிலையங்களின் முக்கிய அங்கமான மேல்-எண்ணெய் வெப்பநிலையைத் தொலைவிலிருந்து அனுப்புவதற்கும் டிஜிட்டல் முறையில் கண்காணிப்பதற்கும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

 

3. ஃபைபர் ஆப்டிக் வைண்டிங் வெப்பநிலை அளவீட்டு அமைப்பு (மிகவும் மேம்பட்ட நேரடி "வெப்பப் புள்ளி" அளவீடு)

செயல்படும் கொள்கை: சுருள் வெப்பநிலையைக் கண்காணிப்பதற்கு, இது தற்போதுள்ள மிகவும் நேரடியான மற்றும் மேம்பட்ட தொழில்நுட்பமாகும். இது ஃபைபர் பிராக் கிரேட்டிங்ஸின் இயற்பியலை அடிப்படையாகக் கொண்டது.

 

ஃபைபர் பிராக் கிரேட்டிங் (FBG) சென்சார்: ஒரு லேசரைப் பயன்படுத்தி, சிறப்பு ஒளியிழையின் ஒரு பகுதியில் ஒளிவிலகல் குறியீட்டில் ஒரு சீரான காலமுறை மாறுபாடு (ஒரு கிரேட்டிங்) எழுதப்படுகிறது. இதன் முக்கியப் பண்பு: ஒரு குறிப்பிட்ட அலைநீளத்தின் (பிராக் அலைநீளம்) ஒளி பிரதிபலிக்கப்படுகிறது, மேலும் இந்த பிரதிபலித்த அலைநீளமானது, கிரேட்டிங் அமைந்துள்ள இடத்தில் ஏற்படும் வெப்பநிலை (அல்லது திரிபு) மாற்றங்களுக்கு ஏற்ப நேரியல் ரீதியாக மாறுகிறது.

 

அளவீட்டு செயல்முறை: மின்மாற்றி உற்பத்தியின் போது, ​​உயர் மின்னழுத்தச் சுருள்களின் காப்பு அடுக்குகளுக்கு இடையில், அதிக வெப்பம் எதிர்பார்க்கப்படும் இடங்களில், பல FBG சென்சார்கள் பதிக்கப்பட்ட ஒரு நெகிழ்வான ஃபைபர் ஆப்டிக் கேபிள் நேரடியாக முன்கூட்டியே பதிக்கப்படுகிறது. இந்த அமைப்பு அகன்ற அலைவரிசை ஒளியை வெளியிடுகிறது, மேலும் ஒவ்வொரு கிரேட்டிங்கிலிருந்தும் பிரதிபலிக்கும் குறிப்பிட்ட அலைநீளத்தைப் பகுப்பாய்வு செய்வதன் மூலம், சுருளுக்குள் உள்ள வெவ்வேறு புள்ளிகளில் உள்ள முழுமையான வெப்பநிலையைத் துல்லியமாகவும் நிகழ்நேரத்திலும் பெற முடியும்.

 

முக்கிய பண்புகள்:

 

சுருளின் வெப்பப் புள்ளி வெப்பநிலையை நேரடியாக அளவிடுதல், மறைமுகமாக மதிப்பிடுதல் அல்ல. இந்தத் தரவு மிகவும் நம்பகமானது மற்றும் உண்மையானது.

 

இயல்பாகவே பாதுகாப்பானது: ஒளியிழை சிலிக்காவால் ஆனது, இது மின்காப்புத் தன்மை கொண்டது, உயர் மின்னழுத்தத்தை எதிர்க்கும் திறன் கொண்டது, மற்றும் மின்காந்தக் குறுக்கீடுகளால் பாதிக்கப்படாது, மேலும் வலிமையான மின்காந்தப் புலங்களில் நிலையாகச் செயல்படுகிறது.

 

பரவலாக்கப்பட்ட அளவீடு: ஒரே இழையானது டஜன் கணக்கான உணரும் புள்ளிகளைக் கொண்டிருக்க முடியும், இது சுருளின் முழுமையான வெப்ப வரைபடத்தை உருவாக்க உதவுகிறது.

 

மின்மாற்றியின் 'டைனமிக் ரேட்டிங்' மற்றும் ஆயுட்கால மதிப்பீட்டிற்கான முக்கிய காரணி.

 

பொதுவான பயன்பாடு: பெரிய, முக்கியமான மின்மாற்றிகள் (எ.கா., EHV, கன்வெர்ட்டர் மின்மாற்றிகள்), சுமைத் திறன் மேலாண்மை தேவைப்படும் ஸ்மார்ட் துணை மின் நிலையங்கள்.

 

அத்தியாயம் 2: முக்கிய கருத்து தெளிவுபடுத்தல் – மேல்-எண்ணெய் வெப்பநிலை மற்றும் சுருள் வெப்பநிலை ஒப்பீடு

இது ஒரு முக்கியமான கருத்து மற்றும் வெப்பமானி வகைகளைத் தேர்ந்தெடுப்பதற்கான தொடக்கப் புள்ளியாகும்.

 

மேல்-எண்ணெய் வெப்பநிலை: தொட்டியின் மேற்பகுதியில் உள்ள எண்ணெயின் வெப்பநிலையை அளவிடுகிறது. இது மின்மாற்றியின் ஒட்டுமொத்த வெப்பச் சுமையைப் பிரதிபலிக்கிறது, ஆனால் இதில் ஒரு வெப்பத் தாமதம் உள்ளது. சுமை மாறும்போது, ​​சுருளின் வெப்பநிலை மிக வேகமாக மாறுகிறது, அதனைத் தொடர்ந்து எண்ணெய் வெப்பநிலை மாறுகிறது. அழுத்த வகை மற்றும் RTD வெப்பமானிகள் இதை அளவிடுகின்றன.

 

சுருள் வெப்பப் புள்ளி வெப்பநிலை: இது முழு மின்மாற்றியிலும் உள்ள மிகவும் வெப்பமான புள்ளியைக் குறிக்கிறது, இது பொதுவாக குறைந்த மின்னழுத்தச் சுருளின் மேல் பகுதியில் அமைந்திருக்கும். காப்புப் பொருளின் தேய்மான விகிதம் மற்றும் சுமைத் திறனைத் தீர்மானிக்கும் மிக முக்கியமான அளவுரு இதுவாகும். பாரம்பரிய முறைகளால் இதை நேரடியாக அளவிட முடியாது; மாறாக, அவை "மேல்-எண்ணெய் வெப்பநிலை + மின்னோட்டத் திருத்தம்" ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி இதை உருவகப்படுத்தும்/மதிப்பிடும் ஒரு சுருள் வெப்பநிலைக் காட்டியை (WTI) சார்ந்துள்ளன. ஃபைபர் ஆப்டிக் அளவீடு மட்டுமே இதை நேரடியாகவும் துல்லியமாகவும் அளவிடக்கூடிய ஒரே தொழில்நுட்பமாகும்.