Էլեկտրամագնիսական էկրանները լայնորեն կիրառվում են արդյունաբերության մեջ։ Նրանք ծառայում են վերացնելու էլեկտրական սարքի որոշ տարրերի վնասակար ազդեցությունը մյուսների վրա, պաշտպանելու անձնակազմին և սարքավորումներին արտաքին դաշտերի ազդեցություններից, որոնք առաջանում են այլ սարքերի շահագործման ընթացքում: Արտաքին մագնիսական դաշտի «մարումը» անհրաժեշտ է բարձր զգայուն սարքավորումների ճշգրտման և փորձարկման համար նախատեսված լաբորատորիաների ստեղծման համար: Այն պահանջվում է նաև բժշկության մեջ և գիտության այն ոլորտներում, որտեղ իրականացվում է ծայրահեղ ցածր ինդուկցիա ունեցող դաշտերի չափում. պաշտպանել տեղեկատվությունը մալուխների միջոցով դրա փոխանցման ժամանակ:
մեթոդներ
Մագնիսական դաշտի պաշտպանությունը տարածության որոշակի տարածքում հաստատուն կամ փոփոխական դաշտի ուժը նվազեցնելու միջոցների մի շարք է: Մագնիսական դաշտը, ի տարբերություն էլեկտրական դաշտի, չի կարող լիովին թուլանալ։
Արդյունաբերության մեջ տրանսֆորմատորների, մշտական մագնիսների, բարձր հոսանքի կայանքների և սխեմաների շեղված դաշտերն ունեն շրջակա միջավայրի վրա ամենամեծ ազդեցությունը: Դրանք կարող են ամբողջությամբ խաթարել հարևան սարքերի բնականոն աշխատանքը։
Ամենաշատ օգտագործվող 2պաշտպանության մեթոդ՝
- Գերհաղորդիչ կամ ֆերոմագնիսական նյութերից պատրաստված էկրանների օգտագործում։ Սա արդյունավետ է հաստատուն կամ ցածր հաճախականության մագնիսական դաշտի առկայության դեպքում:
- Փոխհատուցման մեթոդ (փոթորիկ հոսանքի մարում): Շրջանառական հոսանքները զանգվածային էլեկտրական հոսանքներ են, որոնք առաջանում են հաղորդիչում, երբ մագնիսական հոսքը փոխվում է: Այս մեթոդը ցույց է տալիս լավագույն արդյունքները բարձր հաճախականության դաշտերի համար:
Սկզբունքներ
Մագնիսական դաշտը պաշտպանելու սկզբունքները հիմնված են տարածության մեջ մագնիսական դաշտի տարածման օրինաչափությունների վրա։ Համապատասխանաբար, վերը թվարկված մեթոդներից յուրաքանչյուրի համար դրանք հետևյալն են՝
- Եթե ինդուկտորը տեղադրեք ֆերոմագնիսից պատրաստված պատյանում, ապա արտաքին մագնիսական դաշտի ինդուկցիայի գծերը կանցնեն պաշտպանիչ էկրանի պատերի երկայնքով, քանի որ այն ունի ավելի քիչ մագնիսական դիմադրություն՝ համեմատած դրա ներսում տարածության հետ։. Ուժի այն գծերը, որոնք հրահրվում են հենց կծիկով, նույնպես գրեթե բոլորը փակ կլինեն պատյանների պատերին: Այս դեպքում լավագույն պաշտպանության համար անհրաժեշտ է ընտրել ֆերոմագնիսական նյութեր, որոնք ունեն բարձր մագնիսական թափանցելիություն։ Գործնականում առավել հաճախ օգտագործվում են երկաթի համաձուլվածքներ: Էկրանի հուսալիությունը բարձրացնելու համար այն պատրաստվում է հաստ պատերով կամ հավաքովի մի քանի պատյաններից։ Այս դիզայնի թերությունները նրա ծանր քաշն են, ծավալունությունը և պատի պատերի կարերի և կտրվածքների առկայության դեպքում պաշտպանիչ ծածկույթի վատթարացումը:
- Երկրորդ մեթոդում արտաքին մագնիսական դաշտի թուլացումըառաջանում է դրա վրա մեկ այլ դաշտի պարտադրման արդյունքում՝ առաջացած օղակաձև պտտվող հոսանքներից: Նրա ուղղությունը հակառակ է առաջին դաշտի ինդուկցիայի գծերին։ Քանի որ հաճախականությունը մեծանում է, թուլացումը ավելի ընդգծված կլինի: Այս դեպքում պաշտպանման համար օգտագործվում են ցածր դիմադրողականությամբ հաղորդիչների օղակի տեսքով թիթեղներ։ Որպես էկրանի պատյաններ ամենից հաճախ օգտագործվում են պղնձից կամ ալյումինից պատրաստված գլանաձև տուփեր։
Հիմնական հատկանիշներ
Կա 3 հիմնական բնութագրիչ, որոնք նկարագրում են պաշտպանական գործընթացը.
- Համարժեք մագնիսական դաշտի ներթափանցման խորություն: Այսպիսով, եկեք շարունակենք: Այս ցուցանիշը օգտագործվում է պտտվող հոսանքների զննման ազդեցության համար: Որքան փոքր է դրա արժեքը, այնքան բարձր է հոսանքը, որը հոսում է պաշտպանիչ պատյանների մակերեսային շերտերում: Ըստ այդմ, այնքան մեծ է դրա կողմից առաջացած մագնիսական դաշտը, որը տեղաշարժում է արտաքինը: Համարժեք խորությունը որոշվում է ստորև բերված բանաձևով. Այս բանաձևում ρ և Μr համապատասխանաբար էկրանի նյութի դիմադրողականությունն ու հարաբերական մագնիսական թափանցելիությունն են (առաջին արժեքի չափման միավորներն են Ohm∙m); f-ը դաշտի հաճախականությունն է՝ չափված ՄՀց-ով։
- Պաշտպանման արդյունավետություն e - մագնիսական դաշտի ուժգնության հարաբերակցությունը պաշտպանված տարածության մեջ վահանի բացակայության և առկայության դեպքում: Այս արժեքը որքան բարձր է, այնքան մեծ է էկրանի հաստությունը և դրա նյութի մագնիսական թափանցելիությունը: Մագնիսական թափանցելիությունը ցուցիչ է, որը բնութագրում է նյութի մեջ ինդուկցիան քանի անգամտարբերվում է վակուումայինից։
- մագնիսական դաշտի ուժգնության և պտտվող հոսանքի խտության կրճատում x խորության վրա պաշտպանիչ պատյան մակերևույթից: Ցուցանիշը հաշվարկվում է ստորև բերված բանաձևով. Այստեղ A0 արժեքն է էկրանի մակերեսին, x0 այն խորությունն է, որի ինտենսիվությունը կամ ընթացիկ խտությունը նվազում է e անգամ:
Էկրանի ձևավորում
Պաշտպանիչ ծածկոցներ մագնիսական դաշտը պաշտպանելու համար կարող են պատրաստվել տարբեր դիզայնով.
- թերթ և զանգվածային;
- գլանաձև կամ ուղղանկյուն հատվածով խոռոչ խողովակների և պատյանների տեսքով;
- միաշերտ և բազմաշերտ՝ օդային բացվածքով։
Քանի որ շերտերի քանակի հաշվարկը բավականին բարդ է, այս արժեքն առավել հաճախ ընտրվում է տեղեկատու գրքերից՝ ըստ պաշտպանական արդյունավետության կորերի, որոնք ստացվել են փորձարարական եղանակով: Արկղերում կտրվածքներ և կարեր թույլատրվում է կատարել միայն պտտվող հոսանքների գծով: Հակառակ դեպքում, պաշտպանիչ ազդեցությունը կկրճատվի:
Գործնականում դժվար է ձեռք բերել բարձր պաշտպանիչ գործակից, քանի որ միշտ անհրաժեշտ է անցքեր անել մալուխի մուտքի, օդափոխության և կայանքների պահպանման համար: Գծերի համար անխափան պատյանները պատրաստվում են թերթի արտամղման մեթոդով, իսկ գլանաձև էկրանի ստորին մասը ծառայում է որպես շարժական ծածկ:
Բացի այդ, երբ կառուցվածքային տարրերը շփվում են, մակերեսային անկանոնությունների պատճառով առաջանում են ճաքեր: Դրանք վերացնելու համար օգտագործեքհաղորդիչ նյութերից պատրաստված մեխանիկական սեղմակներ կամ միջադիրներ: Դրանք հասանելի են տարբեր չափերի և տարբեր հատկություններով։
Շրջանառվող հոսանքները հոսանքներ են, որոնք շատ ավելի քիչ են շրջանառվում, բայց նրանք ի վիճակի են կանխել մագնիսական դաշտի ներթափանցումը էկրանի միջով: Պատյանում մեծ թվով անցքերի առկայության դեպքում պաշտպանական գործակիցի նվազումը տեղի է ունենում ըստ լոգարիթմական կախվածության: Դրա ամենափոքր արժեքը նկատվում է մեծ չափերի տեխնոլոգիական անցքերով։ Հետեւաբար, խորհուրդ է տրվում նախագծել մի քանի փոքր անցք, այլ ոչ թե մեկ մեծ: Եթե անհրաժեշտ է օգտագործել ստանդարտացված անցքեր (մալուխի մուտքի և այլ կարիքների համար), ապա օգտագործվում են տրանսցենդենտալ ալիքատարներ։
Ուղիղ էլեկտրական հոսանքների միջոցով ստեղծված մագնիսոստատիկ դաշտում էկրանի խնդիրն է շեղել դաշտի գծերը: Պաշտպանիչ տարրը տեղադրվում է հնարավորինս մոտ աղբյուրին: Հիմնավորում չի պահանջվում: Պաշտպանման արդյունավետությունը կախված է մագնիսական թափանցելիությունից և վահանի նյութի հաստությունից: Որպես վերջինս օգտագործվում են բարձր մագնիսական թափանցելիությամբ պողպատներ, հավերժական համաձուլվածքներ և մագնիսական համաձուլվածքներ։
Մալուխային ուղիների պաշտպանությունը հիմնականում իրականացվում է երկու եղանակով՝ պաշտպանված կամ պաշտպանված ոլորված զույգով մալուխների կիրառմամբ և ալյումինե տուփերում (կամ ներդիրներով) խողովակների տեղադրմամբ:
Գերհաղորդիչ էկրաններ
Գերհաղորդիչ մագնիսական էկրանների աշխատանքը հիմնված է Մայսների էֆեկտի վրա։ Այս երեւույթը բաղկացած է նրանից, որ մագնիսական դաշտում գտնվող մարմինը անցնում է գերհաղորդիչ վիճակի։ Միեւնույն ժամանակ, մագնիսականպատյանների թափանցելիությունը հավասարվում է զրոյի, այսինքն՝ այն չի անցնում մագնիսական դաշտը։ Այն ամբողջությամբ փոխհատուցվում է տվյալ մարմնի ծավալով։
Նման տարրերի առավելությունն այն է, որ դրանք շատ ավելի արդյունավետ են, արտաքին մագնիսական դաշտից պաշտպանությունը կախված չէ հաճախականությունից, իսկ փոխհատուցման էֆեկտը կարող է կամայականորեն երկար տևել: Այնուամենայնիվ, գործնականում Մայսների էֆեկտը ամբողջական չէ, քանի որ գերհաղորդիչ նյութերից պատրաստված իրական էկրաններում միշտ կան կառուցվածքային անհամասեռություններ, որոնք հանգեցնում են մագնիսական հոսքի թակարդի: Այս էֆեկտը լուրջ խնդիր է մագնիսական դաշտը պաշտպանելու համար պատյաններ ստեղծելու համար: Մագնիսական դաշտի թուլացման գործակիցը որքան մեծ է, այնքան բարձր է նյութի քիմիական մաքրությունը: Փորձերում լավագույն արդյունքը նշվել է կապարի համար:
Գերհաղորդիչ մագնիսական դաշտի պաշտպանիչ նյութերի այլ թերություններն են՝
- բարձր արժեք;
- մնացորդային մագնիսական դաշտի առկայություն;
- գերհաղորդականության վիճակի տեսքը միայն ցածր ջերմաստիճաններում;
- բարձր մագնիսական դաշտերում գործելու անկարողություն:
Նյութեր
Ամենից հաճախ ածխածնային պողպատից էկրանները օգտագործվում են մագնիսական դաշտից պաշտպանվելու համար, քանի որ դրանք շատ հարմարվող են եռակցման, զոդման համար, էժան են և բնութագրվում են լավ կոռոզիոն դիմադրությամբ: Նրանցից բացի, նյութեր, ինչպիսիք են՝
- տեխնիկական ալյումինե փայլաթիթեղ;
- երկաթի, ալյումինի և սիլիցիումի փափուկ մագնիսական խառնուրդ (ալսիֆեր);
- պղինձ;
- հաղորդիչ ծածկված ապակի;
- ցինկ;
- տրանսֆորմատորային պողպատ;
- հաղորդիչ էմալներ և լաքեր;
- փողային;
- մետաղացված գործվածքներ.
Կառուցվածքային առումով դրանք կարող են պատրաստվել թիթեղների, ցանցերի և փայլաթիթեղի տեսքով: Թերթային նյութերն ավելի լավ պաշտպանություն են ապահովում, իսկ ցանցային նյութերն ավելի հարմար են հավաքելու համար. դրանք կարելի է միացնել տեղում եռակցման միջոցով 10-15 մմ քայլով: Կոռոզիայից դիմադրություն ապահովելու համար ցանցերը լաքապատվում են։
Առաջարկություններ նյութի ընտրության համար
Պաշտպանիչ էկրանների համար նյութ ընտրելիս առաջնորդվում են հետևյալ առաջարկությունները՝
- Թույլ դաշտերում օգտագործվում են բարձր մագնիսական թափանցելիությամբ համաձուլվածքներ։ Տեխնոլոգիապես ամենաառաջադեմը հավերժական խառնուրդն է, որը լավ է հարմարվում ճնշման և կտրման համար: Մագնիսական դաշտի ուժգնությունը, որն անհրաժեշտ է դրա ամբողջական ապամագնիսացման համար, ինչպես նաև էլեկտրական դիմադրողականությունը, հիմնականում կախված են նիկելի տոկոսից: Այս տարրի քանակով առանձնանում են ցածր նիկելի (մինչև 50%) և բարձր նիկելի (մինչև 80%) հավերժական համաձուլվածքները։
- Փոփոխվող մագնիսական դաշտում էներգիայի կորուստները նվազեցնելու համար պատյանները տեղադրվում են կամ լավ հաղորդիչից կամ մեկուսիչից:
- 10 ՄՀց-ից ավելի դաշտային հաճախականության համար 0,1 մմ կամ ավելի հաստությամբ արծաթե կամ պղնձե թաղանթային ծածկույթներ (փայլաթիթեղով ծածկված գետինակներից և այլ մեկուսիչ նյութերից պատրաստված էկրաններ), ինչպես նաև պղինձ, ալյումին և արույր, լավ էֆեկտ տալ։ Պղնձը օքսիդացումից պաշտպանելու համար այն պատում են արծաթով։
- Հաստություննյութը կախված է հաճախականությունից f. Որքան ցածր է f, այնքան մեծ հաստությունը պետք է լինի նույն պաշտպանիչ էֆեկտի հասնելու համար: Բարձր հաճախականությունների դեպքում ցանկացած նյութից պատյաններ պատրաստելու համար բավական է 0,5-1,5 մմ հաստությունը։
- Բարձր f ունեցող դաշտերի համար ֆերոմագնիսներ չեն օգտագործվում, քանի որ դրանք ունեն բարձր դիմադրություն և հանգեցնում են էներգիայի մեծ կորուստների։ Պողպատից բացի բարձր հաղորդունակ նյութերը նույնպես չպետք է օգտագործվեն մշտական մագնիսական դաշտերը պաշտպանելու համար:
- Լայն տիրույթում պաշտպանվելու համար բազմաշերտ նյութերը (պողպատե թիթեղները բարձր հաղորդունակ մետաղական շերտով) օպտիմալ լուծում են:
Ընտրության ընդհանուր կանոնները հետևյալն են.
- Բարձր հաճախականությունները բարձր հաղորդունակ նյութեր են:
- Ցածր հաճախականությունները բարձր մագնիսական թափանցելիությամբ նյութեր են: Սքրինինգն այս դեպքում ամենադժվար գործերից է, քանի որ այն ավելի ծանր ու բարդ է դարձնում պաշտպանիչ էկրանի դիզայնը։
Փայլաթիթեղի ժապավեններ
Փայլաթիթեղի պաշտպանիչ ժապավեններն օգտագործվում են հետևյալ նպատակների համար՝
- Պաշտպանում է լայնաշերտ էլեկտրամագնիսական միջամտությունը: Ամենից հաճախ դրանք օգտագործվում են սարքերով էլեկտրական պահարանների դռների և պատերի, ինչպես նաև առանձին տարրերի (սոլենոիդներ, ռելեներ) և մալուխների շուրջ էկրան ձևավորելու համար։
- Ստատիկ լիցքի հեռացում, որը կուտակվում է կիսահաղորդիչներ և կաթոդային խողովակներ պարունակող սարքերում, ինչպես նաև այն սարքերում, որոնք օգտագործվում են տեղեկատվություն մուտքագրելու/արտադրելու համար:համակարգիչ.
- Որպես հողային սխեմաների բաղադրիչ:
- Տրանսֆորմատորի ոլորունների միջև էլեկտրաստատիկ փոխազդեցությունը նվազեցնելու համար:
Կառուցվածքային առումով դրանք հիմնված են հաղորդիչ կպչուն նյութի (ակրիլային խեժ) և փայլաթիթեղի (ծալքավոր կամ հարթ մակերեսով) վրա՝ պատրաստված հետևյալ տեսակի մետաղներից՝
- ալյումին;
- պղինձ;
- թիթեղապատ պղինձ (զոդման և ավելի լավ հակակոռոզիոն պաշտպանության համար):
Պոլիմերային նյութեր
Այն սարքերում, որտեղ մագնիսական դաշտը պաշտպանելու հետ մեկտեղ անհրաժեշտ է պաշտպանություն մեխանիկական վնասվածքներից և հարվածների կլանումից, օգտագործվում են պոլիմերային նյութեր: Դրանք պատրաստված են պոլիուրեթանային փրփուրի բարձիկների տեսքով՝ պատված պոլիեսթեր թաղանթով, հիմնված ակրիլային սոսինձի վրա։
Հեղուկ բյուրեղյա մոնիտորների արտադրության մեջ օգտագործվում են հաղորդիչ գործվածքից պատրաստված ակրիլային կնիքներ։ Ակրիլային սոսինձի շերտում հաղորդիչ մասնիկներից պատրաստված եռաչափ հաղորդիչ մատրիցա է: Իր առաձգականության շնորհիվ այս նյութը նաև արդյունավետորեն կլանում է մեխանիկական սթրեսը։
Փոխհատուցման եղանակ
Փոխհատուցման պաշտպանության մեթոդի սկզբունքն է արհեստականորեն ստեղծել մագնիսական դաշտ, որն ուղղված է արտաքին դաշտին հակառակ: Սա սովորաբար ձեռք է բերվում Հելմհոլցի կծիկի համակարգով: Այն բաղկացած է 2 նույնական բարակ ոլորաններից, որոնք գտնվում են իրենց շառավիղից միաձույլ կերպով։ Դրանցով էլեկտրաէներգիա է անցնում։ Կծիկներով առաջացած մագնիսական դաշտը խիստ միատեսակ է։
Վահանակարտադրվում է նաև պլազմայի միջոցով: Այս երեւույթը հաշվի է առնվում տարածության մեջ մագնիսական դաշտի բաշխման ժամանակ։
Մալուխի պաշտպանություն
Մագնիսական դաշտի պաշտպանությունը կարևոր է մալուխներ անցկացնելիս: Դրանցում առաջացած էլեկտրական հոսանքները կարող են առաջանալ սենյակում կենցաղային տեխնիկայի (օդորակիչներ, լյումինեսցենտային լամպեր, հեռախոսներ), ինչպես նաև հանքերում վերելակների ընդգրկմամբ։ Այս գործոնները հատկապես մեծ ազդեցություն ունեն թվային կապի համակարգերի վրա, որոնք գործում են լայն հաճախականության տիրույթ ունեցող արձանագրությունների վրա: Դա պայմանավորված է օգտակար ազդանշանի հզորության և սպեկտրի վերին մասում առկա աղմուկի փոքր տարբերությամբ: Բացի այդ, մալուխային համակարգերից արտանետվող էլեկտրամագնիսական էներգիան բացասաբար է անդրադառնում շենքում աշխատող անձնակազմի առողջության վրա։
Խոսակցությունը տեղի է ունենում զույգ լարերի միջև՝ պայմանավորված նրանց միջև հզոր և ինդուկտիվ միացումների առկայությամբ: Մալուխների էլեկտրամագնիսական էներգիան արտացոլվում է նաև դրանց ալիքային դիմադրության անհամասեռության պատճառով և թուլանում ջերմային կորուստների տեսքով։ Թուլացման արդյունքում երկար գծերի վերջում ազդանշանի հզորությունը նվազում է հարյուրավոր անգամներ։
Ներկայումս էլեկտրական արդյունաբերության մեջ կիրառվում է մալուխային երթուղիների պաշտպանման 3 եղանակ՝
- Լիովին մետաղական արկղերի օգտագործումը (պողպատե կամ ալյումինե) կամ մետաղական ներդիրների տեղադրում պլաստիկի մեջ։ Քանի որ դաշտի հաճախականությունը մեծանում է, ալյումինի զննման ունակությունը նվազում է: Թերությունը նաև տուփերի բարձր արժեքն է։ Երկար մալուխային երթևեկության համար կատուփի զրոյական ներուժն ապահովելու համար առանձին տարրերի էլեկտրական կոնտակտի ապահովման և դրանց հիմնավորման խնդիրը։
- Օգտագործեք պաշտպանված մալուխներ: Այս մեթոդը ապահովում է առավելագույն պաշտպանություն, քանի որ պատյանը շրջապատում է մալուխը:
- Մետաղի վակուումային նստեցում PVC ալիքի վրա: Այս մեթոդը անարդյունավետ է մինչև 200 ՄՀց հաճախականությունների դեպքում: Բարձր դիմադրողականության պատճառով մագնիսական դաշտի «մարումը» տասն անգամ ավելի քիչ է, քան մետաղական արկղերում մալուխը անցկացնելը։
Մալուխների տեսակներ
Կա 2 տեսակի պաշտպանված մալուխներ.
- Ընդհանուր էկրանով: Այն գտնվում է անպաշտպան խրված հաղորդիչների շուրջ: Նման մալուխների թերությունն այն է, որ առկա է մեծ խաչաձև խոսակցություն (5-10 անգամ ավելի, քան պաշտպանված զույգերը), հատկապես միևնույն ոլորման բարձրությամբ զույգերի միջև:
- Մալուխներ պաշտպանված ոլորված զույգերով: Բոլոր զույգերը առանձին պաշտպանված են: Իրենց ավելի բարձր արժեքի պատճառով դրանք առավել հաճախ օգտագործվում են անվտանգության խիստ պահանջներով ցանցերում և դժվար էլեկտրամագնիսական միջավայր ունեցող սենյակներում: Նման մալուխների զուգահեռ երեսարկման օգտագործումը հնարավորություն է տալիս նվազեցնել նրանց միջև հեռավորությունը: Սա նվազեցնում է ծախսերը՝ համեմատած բաժանված երթուղավորման հետ:
Ոլորված զույգ պաշտպանված մալուխը մեկուսացված զույգ հաղորդիչ է (դրանց թիվը սովորաբար 2-ից 8 է): Այս դիզայնը նվազեցնում է հակազդեցությունը:դիրիժորների միջև: Չպաշտպանված զույգերը հիմնավորման պահանջներ չունեն, նրանք ունեն ավելի մեծ ճկունություն, ավելի փոքր լայնակի չափսեր և տեղադրման հեշտություն: Պաշտպանված զույգը ապահովում է պաշտպանություն էլեկտրամագնիսական միջամտությունից և տվյալների բարձրորակ փոխանցումից ցանցերի միջոցով:
Տեղեկատվական համակարգերը օգտագործում են նաև երկշերտ պաշտպանություն, որը բաղկացած է ոլորված զույգերի պաշտպանությունից՝ մետաղացված պլաստիկ ժապավենի կամ փայլաթիթեղի տեսքով և սովորական մետաղական հյուսով: Մագնիսական դաշտից արդյունավետ պաշտպանվելու համար նման մալուխային համակարգերը պետք է պատշաճ կերպով հիմնավորված լինեն:
