ইলেকট্রিক টাচোমিটার

টাচোমিটারের সংজ্ঞা এবং প্রকারভেদ

সংজ্ঞা

টাচোমিটার হল এমন একটি যন্ত্র যা কোনও মেশিনের ঘূর্ণন গতিবেগ বা কৌণিক বেগ মাপার জন্য ব্যবহৃত হয় যার সাথে এটি সংযুক্ত। এর কাজ ভিত্তি হল সংযুক্ত যন্ত্রের চৌম্বক ক্ষেত্র এবং শাফটের মধ্যে আপেক্ষিক গতির উপর। যখন শাফট ঘোরে, এই আপেক্ষিক গতি একটি কোয়ালের মধ্যে বৈদ্যুতিক সাধারণ বল (EMF) উৎপন্ন করে, যা একটি স্থায়ী চৌম্বকের স্থির চৌম্বক ক্ষেত্রের মধ্যে অবস্থিত। উৎপন্ন EMF-এর পরিমাণ শাফটের ঘূর্ণন গতিবেগের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক, যা মেশিনের গতিবেগ মাপার সুযোগ দেয়।

টাচোমিটারের প্রকারভেদ

টাচোমিটার দুটি প্রধান বিভাগে শ্রেণীবদ্ধ করা যায়: যান্ত্রিক এবং বৈদ্যুতিক।

• যান্ত্রিক টাচোমিটার: এই ধরনের টাচোমিটার শাফটের গতিবেগ মিনিটে প্রতি চক্রপথ (RPM) এর মধ্যে মাপে। এটি ঘূর্ণন গতিবেগের সরাসরি যান্ত্রিক ইঙ্গিত প্রদান করে, প্রায়শই একটি যান্ত্রিক লিঙ্কেজ এবং একটি ক্যালিব্রেটেড ডায়ালের পয়েন্টারের মাধ্যমে।

• বৈদ্যুতিক টাচোমিটার: একটি বৈদ্যুতিক টাচোমিটার কৌণিক বেগকে বৈদ্যুতিক ভোল্টেজে রূপান্তরিত করে। যান্ত্রিক টাচোমিটারের তুলনায়, বৈদ্যুতিক টাচোমিটার কয়েকটি সুবিধা প্রদান করে, যেমন উচ্চতর সুনিশ্চিততা, ইলেকট্রনিক নিয়ন্ত্রণ সিস্টেমের সাথে সহজ সংযোজন, এবং দীর্ঘ দূরত্বে গতিবেগ তথ্য প্রেরণের ক্ষমতা। ফলে, শাফটের ঘূর্ণন গতিবেগ মাপার জন্য এগুলি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। উৎপন্ন ভোল্টেজের প্রকৃতির উপর ভিত্তি করে, বৈদ্যুতিক টাচোমিটার আরও দুটি উপশ্রেণীতে বিভক্ত করা যায়:

• এসি টাচোমিটার জেনারেটর

• ডিসি টাচোমিটার জেনারেটর

ডিসি টাচোমিটার জেনারেটর

ডিসি টাচোমিটার জেনারেটর কয়েকটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান নিয়ে গঠিত: একটি স্থায়ী চৌম্বক, একটি আর্মেচার, একটি কমিউটেটর, ব্রাশ, একটি পরিবর্তনশীল রেজিস্টর, এবং একটি চলমান - কোয়াল ভোল্টমিটার। একটি মেশিনের গতিবেগ মাপার জন্য, তার শাফট ডিসি টাচোমিটার জেনারেটরের শাফটের সাথে সংযুক্ত করা হয়।

ডিসি টাচোমিটার জেনারেটরের কাজের নীতি বৈদ্যুতিক চৌম্বকীয় আবেশের উপর ভিত্তি করে। যখন একটি বন্ধ লুপ পরিবাহী চৌম্বক ক্ষেত্রের মধ্যে চলে, তখন পরিবাহীতে একটি EMF উৎপন্ন হয়। উৎপন্ন EMF-এর পরিমাণ দুটি উপাদানের উপর নির্ভর করে: পরিবাহীর সাথে লিঙ্ক করা চৌম্বক ফ্লাক্সের পরিমাণ এবং শাফটের ঘূর্ণন গতিবেগ। শাফট ঘোরার সাথে সাথে, ডিসি টাচোমিটার জেনারেটরের মধ্যে আর্মেচার স্থায়ী চৌম্বকের চৌম্বক ক্ষেত্রের মধ্য দিয়ে যায়, যা শাফটের গতিবেগের সাথে সমানুপাতিক একটি EMF উৎপন্ন করে। এই উৎপন্ন EMF কমিউটেটর এবং ব্রাশ দ্বারা ডিসি ভোল্টেজে রূপান্তরিত হয়, যা চলমান - কোয়াল ভোল্টমিটার দ্বারা মাপা বা বিভিন্ন প্রয়োজনের জন্য ইলেকট্রনিক সার্কিট দ্বারা প্রক্রিয়া করা যায়।

ডিসি টাচোমিটার জেনারেটরের কাজ ও কার্যক্ষমতা

ডিসি টাচোমিটার জেনারেটরে, আর্মেচার একটি স্থায়ী চৌম্বকের অপরিবর্তিত চৌম্বক ক্ষেত্রের মধ্যে ঘোরে। যখন আর্মেচার ঘোরে, বৈদ্যুতিক চৌম্বকীয় আবেশ ঘটে, যা আর্মেচারের চারপাশে বেঁধা কোয়ালে একটি বৈদ্যুতিক সাধারণ বল (emf) উৎপন্ন করে। উল্লেখ্য, এই উৎপন্ন emf-এর পরিমাণ শাফটের ঘূর্ণন গতিবেগের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক; শাফট যত দ্রুত ঘোরে, তত বড় উৎপন্ন emf হয়।

কমিউটেটর, ব্রাশ সহ, জেনারেটরের কাজে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। এটি আর্মেচার কোয়ালে উৎপন্ন বিকল্প বর্তনী (AC) কে সরাসরি বর্তনী (DC) তে রূপান্তর করে। এই রূপান্তর গুরুত্বপূর্ণ, কারণ এটি বৈদ্যুতিক সংকেতের সরল এবং স্থিতিশীল মাপন সম্ভব করে। চলমান - কোয়াল ভোল্টমিটার তখন উৎপন্ন emf মাপতে ব্যবহৃত হয়, যা শাফটের ঘূর্ণন গতিবেগের সাথে সম্পর্কিত একটি পরিমাপযোগ্য আউটপুট প্রদান করে।

উল্লেখ্য, উৎপন্ন ভোল্টেজের ধারাবাহিকতা গুরুত্বপূর্ণ তথ্য বহন করে। এটি শাফটের গতির দিক নির্দেশ করে। উদাহরণস্বরূপ, ধনাত্মক ধারাবাহিকতা ঘড়ির কাঁটার দিকে ঘূর্ণন নির্দেশ করতে পারে, অন্যদিকে ঋণাত্মক ধারাবাহিকতা ঘড়ির বিপরীত দিকে ঘূর্ণন নির্দেশ করতে পারে। ভোল্টমিটার রক্ষা করতে এবং নির্ভুল মাপন নিশ্চিত করতে, এর সাথে ধারাবাহিকভাবে একটি রেজিস্টর সংযুক্ত করা হয়। এই রেজিস্টর আর্মেচার দ্বারা উৎপন্ন বিভোর বর্তনীর প্রবাহকে সীমিত করে, যা মাপন যন্ত্রের ক্ষতি প্রতিরোধ করে এবং মাপন প্রক্রিয়ার সম্পূর্ণতা রক্ষা করে।

ডিসি টাচোমিটার জেনারেটরে উৎপন্ন emf নিম্নলিখিত সূত্র দ্বারা প্রকাশ করা যায়:

যেখানে, E – উৎপন্ন ভোল্টেজ
Φ – প্রতি পোলের চৌম্বক ফ্লাক্স (Weber)
P- পোলের সংখ্যা
N – মিনিটে প্রতি চক্রপথের গতিবেগ
Z – আর্মেচার বাইন্ডিং এর পরিবাহীর সংখ্যা।
a – আর্মেচার বাইন্ডিং এর সমান্তরাল পথের সংখ্যা।

ডিসি টাচোমিটার জেনারেটরের সুবিধা ও অসুবিধা এবং এসি টাচোমিটার জেনারেটরের পরিচিতি
ডিসি টাচোমিটার জেনারেটরের সুবিধা

ডিসি টাচোমিটার জেনারেটর কয়েকটি উল্লেখযোগ্য সুবিধা প্রদান করে, যা নিম্নলিখিতভাবে বর্ণিত হয়েছে:

• শাফটের ঘূর্ণন দিকের নির্দেশ: উৎপন্ন ভোল্টেজের ধারাবাহিকতা শাফটের ঘূর্ণন দিকের স্পষ্ট নির্দেশক হিসেবে কাজ করে। এই বৈশিষ্ট্য মাপা হচ্ছে যন্ত্রের ঘূর্ণন গতিবিদ্যার মূল্যবান তথ্য প্রদান করে, যা অপারেটরদের সিস্টেমটি আরও কার্যকরভাবে পর্যবেক্ষণ এবং নিয়ন্ত্রণ করতে সাহায্য করে।

• আদর্শ ভোল্টমিটারের ব্যবহার: একটি আদর্শ DC টাইপ ভোল্টমিটার উৎপন্ন ভোল্টেজ মাপার জন্য ব্যবহৃত হতে পারে। এই মাপন যন্ত্রের সরলতা মাপন সিস্টেম স্থাপনের জটিলতা এবং খরচ কমায়, যা বিভিন্ন প্রয়োগের জন্য প্রবেশযোগ্য এবং সহজ করে।

ডিসি টাচোমিটার জেনারেটরের অসুবিধা

সুবিধার পাশাপাশি, ডিসি টাচোমিটার জেনারেটর কিছু অসুবিধাও রয়েছে যা বিবেচনা করা প্রয়োজন:

• রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজন: কমিউটেটর এবং ব্রাশ, যা আর্মেচারে উৎপন্ন বিকল্প বর্তনী কে সরাসরি বর্তনীতে রূপান্তর করার জন্য অপরিহার্য, এগুলি পর্যায়ক্রমে রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজন হয়। সময়ের সাথে সাথে, এই উপাদানগুলি যান্ত্রিক ঘর্ষণ এবং বৈদ্যুতিক অর্কিং এর কারণে পরিবর্তন হতে পারে, যা কার্যকারিতা হ্রাস করে এবং যথাযথ রক্ষণাবেক্ষণ না করলে ব্যর্থতার ঝুঁকি রয়েছে।

• আউটপুট এবং ইনপুট রেজিস্টেন্সের সমস্যা: ডিসি টাচোমিটারের আউটপুট রেজিস্টেন্স সাধারণত ইনপুট রেজিস্টেন্সের তুলনায় বেশি হয়। যখন আর্মেচার পরিবাহীতে বড় প্রবাহ উৎপন্ন হয়, তখন এটি স্থায়ী চৌম্বকের চৌম্বক ক্ষেত্রকে বিকৃত করতে পারে। এই বিকৃতি উৎপন্ন emf-এর মাপনে অসুবিধা সৃষ্টি করতে পারে এবং ফলে শাফটের ঘূর্ণন গতিবেগ নির্ধারণে ত্রুটি হতে পারে।

এসি টাচোমিটার জেনারেটর

ডিসি টাচোমিটার জেনারেটরের কমিউটেটর এবং ব্রাশের উপর নির্ভরশীলতা কিছু সীমাবদ্ধতা উত্পন্ন করে। এই সমস্যাগুলি সমাধান করার জন্য, এসি টাচোমিটার জেনারেটর তৈরি করা হয়েছে। একটি এসি টাচোমিটার জেনারেটরে একটি স্থির আর্মেচার এবং একটি ঘূর্ণমান চৌম্বক ক্ষেত্র থাকে। এই ডিজাইন কমিউটেটর এবং ব্রাশের প্রয়োজনীয়তা অপসারণ করে, যা ডিসি টাচোমিটারের সাথে সম্পর্কিত অনেক রক্ষণাবেক্ষণ এবং কার্যকারিতা সমস্যা দূর করে।

যখন ঘূর্ণমান চৌম্বক ক্ষেত্র স্থির স্টেটার কোয়ালের সাথে মিলিত হয়, তখন একটি বৈদ্যুতিক সাধারণ বল (EMF) উৎপন্ন হয়। উৎপন্ন emf-এর আম্পলিটিউড এবং ফ্রিকোয়েন্সি শাফটের গতিবেগের সাথে সরাসরি সম্পর্কিত। এই সম্পর্ক অ্যামপ্লিটিউড বা ফ্রিকোয়েন্সির মাধ্যমে কৌণিক বেগ মাপার সুযোগ দেয়।

নিম্নলিখিত সার্কিট ব্যবহৃত হয় উৎপন্ন ভোল্টেজের আম্পলিটিউডের উপর ফোকাস করে রোটরের গতিবেগ মাপার জন্য। প্রথমত, উৎপন্ন ভোল্টেজগুলি রেক্টিফাই করা হয় বিকল্প বর্তনী থেকে সরাসরি বর্তনীতে রূপান্তর করার জন্য। পরবর্তীতে, রেক্টিফাইড ভোল্টেজগুলি একটি ক্যাপাসিটর ফিল্টার দিয়ে পাঠানো হয়, যা রেক্টিফাইড ভোল্টেজ তরঙ্গের রিপলগুলি পরিষ্কার করে, যা শা