Entegrasyon Enstrümanı Nedir?

Entegrasyon Cihazlarının Tanımı ve Sınıflandırılması
Tanım

Bir entegrasyon cihazı, belirli bir süre boyunca bir elektrik devresi tarafından sağlanan toplam enerjiyi ölçmeye tasarlanmıştır. Bu cihaz, tüketimin gerçekleştiği hızından bağımsız olarak tüketilen toplam enerjiye odaklanır. Entegrasyon cihazlarının en iyi örneği, watt-saat cinsinden doğrudan enerjiyi nicelendiren watt-saat sayacıdır. Bu özellik, entegrasyon cihazlarını çeşitli elektrik sistemlerinde, evsel, ticari veya endüstriyel ortamlarda olmaksızın, toplam enerji kullanımını doğru bir şekilde belirlemede değerli kılar.

Entegrasyon Cihazlarının Türleri

Entegrasyon cihazları, genellikle saat sayacı ve motor sayacı olmak üzere iki farklı türde sınıflandırılabilir. Her tür, zaman içinde elektrik enerjisini entegre etmek için benzersiz mekanizmalar kullanır.

Saat Sayacı

Saat sayacı, iki sarkaç ve iki bobin seti ile donatılmış özel bir saat mekanizmasına sahiptir. Bir bobin, devrede akan elektrik akımı tarafından güçlendirilirken, diğer bobin ise üzerine düşen gerilim tarafından güçlendirilir. Akım bobini sabit yerleştirilmiştir, ancak gerilim bobini sarkaya monte edilmiştir. Elektrik devresi aktif olduğunda, akım ve gerilim bobinleri tarafından üretilen manyetik kuvvetler etkileşime girer. Bu kuvvetler, sarkayı hareket ettirmektedir. Sabit akım bobini tarafından oluşturulan manyetik çekim, sarkayı geri çekerek dinamik bir hareket yaratır ve bu hareket, devrenin elektrik parametreleriyle doğrudan ilişkilidir. Bu hareket, sonucunda, saat mekanizması zamanın geçmesini takip eder ve bunu elektrik enerjisi girişiyle ilişkilendirerek, zaman içinde tüketilen toplam enerjinin ölçümünü sağlar.

Saat Sayacı (Devamı)

Bobinler tarafından üretilen manyetik kuvvet, sarkayı sabit akım bobinlerine doğru çeker. Bu eylem, iki sarkaç arasındaki etkileşimi başlatır. Bir sarkaç ileriye doğru hareket ederken, diğer sarkaç bir gerileme etkisine maruz kalır. Sarkaçların salınım hareketlerindeki bu farklılık, devre tarafından tüketilen elektrik enerjisinin bir göstergesidir. Sarkaç hareketlerindeki bu farklılıkları zamanla hassas bir şekilde ölçerek ve analiz ederek, saat sayacı, toplam enerjiyi doğru bir şekilde hesaplayıp gösterebilir.

Motor Sayacı

Motor sayacı, elektrik enerjisini ölçmede güvenilir ve etkin bir cihaz olarak yaygın olarak kabul edilmekte ve birçok uygulamada tercih edilmektedir. Yapısal olarak, operasyon sistemi, fren sistemi ve kaydetme sistemi olmak üzere üç temel bileşeni içerir:

Operasyon Sistemi

Motor sayacının operasyon sistemi, dönen bir moment üretmek için tasarlanmıştır. Bu moment, ölçülen devre üzerinden geçen elektrik akımıyla orantılıdır. Akım değiştiğinde, operasyon sistemi tarafından üretilen moment de değişir. Bu moment, sayacın hareket sisteminin hareket etmesini sağlayan itici kuvvettir. Esasında, operasyon sistemi, akımdan gelen elektrik enerjisini mekanik dönme enerjisine dönüştürerek, ölçüm sürecini başlatır.

Fren Sistemi

Fren sistemi, sayacın içinde bir fren momenti yaratarak önemli bir işlev görür. Bu fren momenti, hareket sisteminin dönme hızıyla orantılıdır. Bu mekanizmanın arkasındaki mekanizma, eddy akımlarının oluşmasını içerir. Dönen disk, kalıcı bir manyetin manyetik alanında dönerken, bu eddy akımları oluşturulur. Eddy akımlar ve manyetik alan arasındaki etkileşim, fren momentini oluşturur. Bu moment, operasyon sistemi tarafından üretilen itici momenti dengelemek için çalışır ve böylece sayacın dengeli ve sürekli bir hızda çalışmasını sağlar. Etkin bir fren sistemi olmadan, sayacın hareket parçaları kontrolsüz bir şekilde hızlanır ve bu da yanlış ölçümlere yol açar.

Kaydetme Sistemi

Kaydetme sistemi, hareket sisteminin dönme hareketini, enerji tüketiminin okunabilir bir ölçümüne çevirmekten sorumludur. Hareket sistemi, bir dişli çubuk üzerinde monte edilmiştir. Dişli tekerlek dizisi, dişli çubuğa bir pinyon aracılığıyla bağlanmıştır. Operasyon sistemi tarafından üretilen itici moment nedeniyle dişli çubuk döndüğünde, tekerlekler de döner. Dişli çubuk, onlar, yüzler, onda birler gibi çeşitli birimlerde enerji tüketimini göstermek üzere kalibre edilmiş kadranlar boyunca hareket eden işaretçilerle donatılmıştır. Bu görsel gösterim, kullanıcıların belirli bir süre içinde tüketilen elektrik enerjisinin kolayca izlenmesine ve kaydedilmesine olanak tanır.

Saat sayacına göre, motor sayacı daha maliyet etkili bir çözümdür. Saat sayacının karmaşık tasarım ve üretim gereksinimleri, yüksek maliyetlerine katkıda bulunmaktadır. Bu nedenle, büyük ölçekli ve sürekli enerji ölçümü gerektiren endüstriyel ortamlarda motor sayacı tercih edilir. Uygun maliyetleri, güvenilir ve doğru performanslarıyla, endüstriyel uygulamaların zorlu ihtiyaçlarına uygun hale gelirler.

Saat Sayacı İşleyişi ve Motor Sayacı Detayları

Saat Sayacı

Bobinler tarafından üretilen manyetik kuvvetler, sarkayı sabit bobinlere doğru çekerek sarkayı salınmaya zorlar. Bu eylem, iki sarkaç arasındaki etkileşimi başlatır. Bir sarkaç ileriye doğru hareket ederken, diğer sarkaç bir gerileme etkisine maruz kalır. Sarkaçların salınım hareketlerindeki bu farklılık, devredeki elektrik enerjisinin bir göstergesidir. Sarkaç hareketlerindeki bu farklılıkları hassas bir şekilde ölçerek, saat sayacı, belirli bir süre boyunca tüketilen toplam enerjiyi doğru bir şekilde belirleyebilir.

Motor Sayacı

Motor sayacı, güvenilirliği ve etkinliği nedeniyle enerji ölçümünde yaygın olarak kullanılan bir cihazdır. Üç temel bileşenden oluşur ve her bir bileşen, işlevselliğinde ayrı ve kritik bir rol oynar:

Operasyon Sistemi

Motor sayacının operasyon sistemi, ölçülen devre üzerinden geçen elektrik akımıyla orantılı bir moment üretmek için tasarlanmıştır. Bu moment, sayacın hareket sisteminin hareket etmesini sağlayan itici kuvvettir. Akım değiştiğinde, operasyon sistemi tarafından üretilen moment de değişir ve böylece sayacın hareketi, elektrik enerjisi girdisini doğru bir şekilde yansıtır. Esasında, operasyon sistemi, akımdan gelen elektrik enerjisini mekanik dönme enerjisine dönüştürerek, enerji ölçüm sürecini başlatır.

Fren Sistemi

Fren sistemi, hareket sisteminin dönme hızıyla orantılı bir fren momenti yaratmak için kritik bir işlev görür. Bu fren momenti, eddy akımların oluşumu aracılığıyla oluşturulur. Dönen disk, kalıcı bir manyetin manyetik alanında dönerken, eddy akımlar oluşur. Bu eddy akımlar ve manyetik alan arasındaki etkileşim, fren momentini oluşturur. Bu moment, operasyon sistemi tarafından üretilen itici momente karşı bir kuvvet olarak çalışır ve böylece sayacın dengeli ve sürekli bir hızda çalışmasını sağlar. Etkin bir fren sistemi olmadan, sayacın hareket parçaları kontrolsüz bir şekilde hızlanır ve bu da yanlış enerji ölçümlerine yol açar.

Kaydetme Sistemi

Kaydetme sistemi, hareket sisteminin dönme hareketini, enerji tüketiminin okunabilir ve nicelendirilebilir bir gösterimine çevirmekten sorumludur. Hareket sistemi, bir dişli çubuk üzerinde monte edilmiştir. Dişli tekerlek dizisi, dişli çubuğa bir pinyon aracılığıyla bağlanmıştır. Operasyon sistemi tarafından üretilen itici moment nedeniyle dişli çubuk döndüğünde, tekerlekler de döner. Dişli çubuk, onlar, yüzler, onda birler gibi çeşitli birimlerde enerji tüketimini göstermek üzere kalibre edilmiş kadranlar boyunca hareket eden işaretçilerle donatılmıştır. Bu görsel gösterim, kullanıcıların zaman içinde tüketilen elektrik enerjisinin kolayca izlenmesine ve kaydedilmesine olanak tanır.

Saat sayacının karmaşık tasarım ve üretim gereksinimleri nedeniyle yüksek maliyeti göz önüne alındığında, motor sayacı, endüstriyel ortamlarda tercih edilen cihaz haline gelmiştir. Maliyet etkinliği, doğru ve tutarlı enerji ölçümleri sağlama yeteneği ile birlikte, endüstrinin büyük ölçekli ve sürekli enerji izleme ihtiyaçlarına uygun hale gelir.