१. स्पार्क गैपको काम तत्व
स्पार्क गैप गैस डिस्चार्जको आधारमा काम गर्दछ। जब दुई इलेक्ट्रोडहरू बीचमा पर्याप्त उच्च वोल्टेज लगाइएको छ भने, इलेक्ट्रोडहरू बीचको गैस आयनीकृत हुन्छ, एउटा चालक चानल बनाउँदै र स्पार्क डिस्चार्ज घटना घटिन्छ। यो प्रक्रिया बजुली र धरती बीचमा घट्ने डिस्चार्ज घटनाको अनुरूप छ। गैसको आयनीकरण यो तथ्यको कारण छ कि विद्युत क्षेत्रको शक्ति पर्याप्त रूपमा मजबूत छ जसले गैसको अणुहरू भित्रका इलेक्ट्रानहरूलाई पर्याप्त ऊर्जा प्रदान गर्छ र ती अणु वा अणुहरूको बंधनबाट मुक्त हुन्छन्, र यसरी निर्बंधित इलेक्ट्रान र आयन बन्छन्। यी निर्बंधित इलेक्ट्रान र आयनहरू विद्युत क्षेत्रको प्रभावमा तेजीले चालना गर्दछन्, अन्य गैस अणुहरूसँग टक्कर खान्छन्, अधिक आयनीकरण प्रक्रिया उत्पन्न गर्छन्, र अन्ततः गैसको टुट्न र स्पार्क डिस्चार्ज बन्छ।
पास्चेनको नियमअनुसार, गैसको ब्रेकडाउन वोल्टेज गैस दबाव, इलेक्ट्रोड दूरी, र गैसको प्रकारको फलन हो। एउटा निश्चित गैसको प्रकार र दबाव दिइएको छ भने, इलेक्ट्रोड दूरी र ब्रेकडाउन वोल्टेज बीचमा एक निश्चित सम्बन्ध छ। सामान्य रूपमा, इलेक्ट्रोड दूरी बढ्दै गएको छ भने, ब्रेकडाउन वोल्टेज उच्च हुन्छ।
२. स्पार्क गैप प्रयोग गर्दा वोल्टेज निर्धारण गर्ने बुनियादी तरीकाहरू
स्पार्क गैप डिभाइसको कलिब्रेट गर्ने
पहिले, एउटा ज्ञात वोल्टेज बाट स्पार्क गैपलाई कलिब्रेट गर्नुपर्छ। एक मानक वोल्टेज स्रोत, जस्तै उच्च-परिमाणको डीसी वा एसी वोल्टेज जनरेटर, प्रयोग गरिन सकिन्छ र यसलाई स्पार्क गैपको इलेक्ट्रोडहरूसँग जोडिन सकिन्छ। वोल्टेजलाई धीरे-धीरे बढाउँदै जानुहोस् जब सम्म स्पार्क उत्पन्न हुन्छ, र त्यहाँ वोल्टेज मान र त्यहाँको इलेक्ट्रोड दूरी रेकर्ड गर्नुहोस्। उदाहरणका लागि, हवा रासायनिक तत्व भएको स्पार्क गैपको लागि, जब इलेक्ट्रोड दूरी १ मिमी छ, तब मानक वोल्टेज स्रोत बाट मापिएको ब्रेकडाउन वोल्टेज ३ किलोवोल्ट (किवी) हुन्छ, यसरी एउटा कलिब्रेट डाटा बिन्दु प्राप्त हुन्छ।
इलेक्ट्रोड दूरीलाई परिवर्तन गरी र यसी उपरोक्त प्रक्रियालाई दोहोर्याउनुहोस्, विभिन्न इलेक्ट्रोड दूरीहरूको लागि एक श्रृंखला ब्रेकडाउन वोल्टेज डाटा प्राप्त गर्न सकिन्छ, र इलेक्ट्रोड दूरी र ब्रेकडाउन वोल्टेज बीचको सम्बन्ध वक्र बनाउन सकिन्छ। यो अन्तर्ज्ञात वोल्टेज मापनको लागि एक कलिब्रेट आधार प्रदान गर्छ।
अन्तर्ज्ञात वोल्टेज मापन
अन्तर्ज्ञात वोल्टेज निर्धारण गर्दा, अन्तर्ज्ञात वोल्टेज स्रोतलाई कलिब्रेट गरिएको स्पार्क गैप डिभाइससँग जोड्नुहोस्। वोल्टेजलाई धीरे-धीरे बढाउँदै जानुहोस् जब सम्म स्पार्क डिस्चार्ज देखिन्छ, र त्यहाँको इलेक्ट्रोड दूरी माप गर्नुहोस्, र त्यहाँ आफ्नो पहिले बनाएको कलिब्रेट वक्र अनुसार, त्यहाँको वोल्टेज मान ढाल्नुहोस्। यो वोल्टेज मान अन्तर्ज्ञात वोल्टेजको लगभग मान हुन्छ। उदाहरणका लागि, उच्च-वोल्टेज पल्सको वोल्टेज माप्दा, जब इलेक्ट्रोड दूरी २ मिमी छ, र कलिब्रेट वक्र बाट प्राप्त वोल्टेज ६ किलोवोल्ट (किवी) हुन्छ, तब उच्च-वोल्टेज पल्सको वोल्टेज लगभग ६ किलोवोल्ट (किवी) हुन्छ।
३. ध्यान दिनुपर्ने कुराहरू र त्रुटिका स्रोतहरू
गैसको स्थितिको प्रभाव: गैसको प्रकार, दबाव, र आर्द्रता ब्रेकडाउन वोल्टेजमा ठूलो प्रभाव राख्छन्। उदाहरणका लागि, उच्च-आर्द्रता वातावरणमा, हवामा बाष्पको मात्रा बढ्दै गएको छ जसले गैसको ब्रेकडाउन वोल्टेज घटाउँदछ। त्यसैले, मापन गर्दा, गैसको स्थितिलाई यथासम्भव स्थिर राख्नुपर्छ। यदि सम्भव छ भने, मापनलाई मानक वायुमंडलीय दबाव र सुकिएको वातावरणमा गर्नुहोस्, वा गैसको स्थितिमा परिवर्तन भएको लागि संशोधन गर्नुहोस्।
इलेक्ट्रोडको आकार र सतहको स्थितिको प्रभाव: इलेक्ट्रोडको आकार (जस्तै गोलाकार, सुई-आकार, समतल-प्लेट-आकार, आदि) र सतहको स्थिति (जस्तै रोगटा, ऑक्साइड लेयरको उपस्थिति, आदि) स्पार्क गैपको ब्रेकडाउन वोल्टेजमा प्रभाव राख्छन्। विभिन्न आकारका इलेक्ट्रोडहरूले असमान विद्युत क्षेत्र वितरण उत्पन्न गर्छन्, जसले ब्रेकडाउन वोल्टेजलाई परिवर्तन ल्याउँछ। उदाहरणका लागि, सुई-प्लेट इलेक्ट्रोड संरचनामा विद्युत क्षेत्र सुई इलेक्ट्रोडको टिपमा सान्द्रित छ, जसले यसलाई अधिक ब्रेकडाउन प्रवण बनाउँछ, र यसको ब्रेकडाउन वोल्टेज अपेक्षाकृत निम्न छ। इलेक्ट्रोड सतहमा रोगटा र ऑक्साइड लेयरहरू गैस अणुहरूलाई अवशोषित गर्छन् वा विद्युत क्षेत्र वितरणलाई परिवर्तन ल्याउँछन्। त्यसैले, मापन गर्दा, इलेक्ट्रोडको आकार र सतहको स्थितिलाई यथासम्भव सुसंगत राख्नुपर्छ, वा यी तत्वहरूलाई ध्यानमा राखी र संशोधन गर्नुपर्छ।
मापन योग्यताको सीमा: स्पार्क गैप प्रयोग गरी वोल्टेज माप्ने एउटा अपेक्षाकृत असम्पूर्ण तरीका हो, र यसको योग्यता धेरै तत्वहरूद्वारा सीमित छ। उपरोक्त उल्लेखित गैसको स्थिति र इलेक्ट्रोड तत्वहरू अतिरिक्त, स्पार्क डिस्चार्ज स्वयं एक त्यहाँ-त्यहाँ र कुनै कुरा यादृच्छिक प्रक्रिया हो जसलाई यथार्थ रूपमा नियन्त्रण गर्न र माप्न सकिँदैन। अत्यधिक वोल्टेजको स्थितिमा, धेरै डिस्चार्ज वा निरन्तर आर्कहरू घट्न सक्छ, जसले मापन नतिजालाई प्रभाव ल्याउँछ। त्यसैले, यो तरीका सामान्यतया वोल्टेजको लगभग अनुमान गर्नको लागि प्रयोग गरिन्छ, नति उच्च-योग्यताको वोल्टेज मापनको लागि।
