מדדי 유דוקציה
העקרון של פעולת ובנייה של מד מדידה מסוג אינדוקציה פשוט מאוד וקל להבנה ולכן הם נמצאים בשימוש נרחב במדידת אנרגיה בעולם הפרטי והתעשייתי. בכל מד אינדוקציה יש שני פלוקס שנוצרים על ידי שני זרמים חילופיים שונים על דיסק מתכתי. עקב הפלוקסים החילופיים יש מתח מושרה, המתח המושרה במקום אחד (כפי שמוצג בתמונה המצורפת למטה) מתקיים עם הזרם החילופי מהצד השני ובכך מתקבל כוח סיבוב.
באופן דומה, המתח המושרה במקום שני מתקיים עם הזרם החילופי במקום הראשון, ומתקבל שוב כוח סיבוב אך בכיוון הפוך. לכן, בשל שני כוחות הסיבוב שבקויים שונים, הדיסק המתכתי נע.
זוהי העיקרון הבסיסי של פעולת מד מדידה מסוג אינדוקציה. כעת נגזור את הביטוי המתמטי עבור כוח הסיבוב. נניח שהפלוקס הנוצר במקום הראשון שווה ל F1 והפלוקס במקום השני שווה ל F2. ערכי ההווה של שני הפלוקסים יכולים להיכתב כך:
כאשר, Fm1 ו Fm2 הם בהתאמה הערכים המקסימליים של פלוקסים F1 ו F2, B הוא ההפרש בין שני הפלוקסים.
נוכל גם לכתוב את הביטוי עבור המתחים המושרה במקום הראשון להיות
במקום השני. לכן יש לנו את הביטוי עבור זרמי טורבולנציה במקום הראשון הוא
כאשר, K הוא קבוע כלשהו ו f היא תדירות.
נצייר דיאגרמת פאזורים המראת בבירור F1, F2, E1, E2, I1 ו I2. מדיאגרמת הפאזורים ברור כי I1 ו I2 נמצאים בהתאמה מאחרי E1 ו E2 בזווית A.
הזווית בין F1 לבין F2 היא B. מדיאגרמת הפאזורים הזווית בין F2 לבין I1 היא (90-B+A) והזווית בין F1 לבין I2 היא (90 + B + A). לכן נכתוב את הביטוי עבור כוח הסיבוב כ
באופן דומה הביטוי עבור Td2 הוא,
הכוח הכולל הוא Td1 – Td2, לאחר החלפת ערך Td1 ו Td2 והפיכת הביטוי מקבלים
שידוע כביטוי כללי עבור כוח הסיבוב במד מדידה מסוג אינדוקציה. כעת ישנם שני סוגים של מד אינדוקציה והם כתובים כדלקמן:
סוג חד פאזה
סוג שלוש פאזות מד אינדוקציה.
כאן אנחנו הולכים לדון על מד מדידה חד פאזה מסוג אינדוקציה בהרחבה. להלן תמונה של מד מדידה חד פאזה מסוג אינדוקציה.
מד מדידה חד פאזה מסוג אינדוקציה מכיל ארבעה מערכות חשובות שנכתבות כדלקמן:
מערכת הנעה:
מערכת הנעה כוללת שני אלקטרומגנטים שעליהם מוטמעים סליל לחץ וסליל זרם, כפי שמוצג בתמונה למעלה. הסליל המכיל את זרם המטען נקרא סליל זרם בעוד הסליל המקביל למתח האספקה (כלומר, מתח על הסליל זהה למתח האספקה) נקרא סליל לחץ. סרטים מסורגים כמו שמוצג בתמונה למעלה כדי ליצור זווית של 90 מעלות בין הפלוקס למתח המוזרק.
מערכת תנועה:
כדי להפחית את החיכוך באופן משמעותי משתמשים במד אנרגיה עם ציר צף, החיכוך מופחת באופן משמעותי כי הדיסק המסתובב המורכב ממטריאל קל כמו אלומיניום אינו במגע עם כל משטח. הוא צף באוויר. השאלה שתעלה בראשנו היא איך הדיסק האלומיניום צף באוויר? כדי לענות על שאלה זו עלינו לראות את הפרטים הבנויים של הדיסק המיוחד הזה, למעשה הוא כולל מגנטים קטנים על המשטחים העליון והתחתון. המגנט העליון נמשך למגנט אלקטרומגנטי בציר העליון בעוד המשטח התחתון של המגנט נמשך למגנט הציר התחתון, לכן בשל כוחות אלה הפוכים הדיסק האלומיניום הקל צף.
מערכת בלימה:
מגנט קבוע משמש לייצור כוח בלימה במד אנרגיה חד פאזה הממוקם ליד פינה של הדיסק האלומיניום.
מערכת ספירה:
המספרים המסומנים על המד הם פרופורציונליים לסיבובים שנעשו על ידי הדיסק האלומיניום, הפונקציה הראשית של המערכת הזו היא לרשום את מספר הסיבובים שנעשו על ידי הדיסק האלומיניום. עכשיו נסתכל על פעולת העבודה של מד מדידה חד פאזה. כדי להבין את פעולת המד הזה ניקח בחשבון את התמונה המצורפת למטה:
כאן הנחנו שהסליל לחץ הוא אינדוקטיבי מאוד בטבעו ומכיל מספר גדול מאוד של סיבובים. הזרם המזין בסליל לחץ הוא Ip אשר מאוחר אחר המתח בזווית של 90 מעלות. הזרם הזה יוצר פלוקס F. F מחולק לשני חלקים Fg ו Fp.
Fg שנעים בעמידות נמוכה לאורך פערים צדדיים.
Fp: הוא אחראי לייצור כוח סיבוב בדיסק האלומיניום. הוא נע דרך מסלול בעמידות גבוהה והוא בפאזה עם הזרם בסליל לחץ. Fp הוא חילופי בטבעו ולכן מתח Ep וזרם Ip. זרם המטען המוצג בתמונה למעלה עובר דרך סליל הזרם ויוצר פלוקס בדיסק האלומיניום, ועקב פלוקס חילופי זה על הדיסק המתכתי, מתקבל זרם טורבולנטי eddy current שמתקיים עם הפלוקס Fp שהוא מוביל לייצור כוח סיבוב. כיוון שיש לנו שני קטבים, נוצרים שני כוחות סיבוב שהם מנוגדים זה לזה. לכן, מתוך תורת מד אינדוקציה שנדון כבר למעלה, כוח הסיבוב הנקי הוא ההפרש בין שני כוחות הסיבוב.
יתרונות של מד מדידה מסוג אינדוקציה
להלן היתרונות של מד מדידה מסוג אינדוקציה:
הם זולים יותר בהשוואה למכשירים מסוג ברזל נע.
יש להם יחס כוח סיבוב למשקל גבוה בהשוואה למכשירים אחרים.
